Eléments de choix durable

Synthèse des arguments de choix durable

Le tableau ci-dessous synthétise les différents éléments du choix durable au regard des dispositifs visant de diminuer les pertes thermiques par transmission des parois. Pour chacun de ceux-ci, un symbole indique la pertinence relative de chacun des arguments. Dans la mesure où les éléments du choix durable alimentent la réflexion quant à la durabilité du projet, il s'agit bien d'une simple indication, qui de plus doit être interprétée dans chaque situation particulière.

Aspects environnementaux

Quels matériaux choisir ?

Afin de tenir compte de l'impact global des matériaux sur l'environnement et notre santé, on préfèrera choisir, pour une performance équivalente , des matériaux (isolants, châssis,…) à plus faible consommation d'énergie grise. On peut se baser sur une étude globale comparative des matériaux de construction appelée étude du cycle de vie ou écobilan (Life Cycle Assessement LCA).

Pour plus d'informations, voir les dossiers Le cycle de vie de la matière : analyse, sources d'informations et outils d'aide au choix, Choix durable des matériaux d'isolation thermique et Choix durable des châssis

Aspects économiques

Quelle performance énergétique atteinte est rentable ?

Idéalement, il faudrait isoler au mieux toutes les parois en contact avec l'extérieur et le sol et les éventuels locaux non chauffés afin de limiter au maximum les pertes thermiques par transmission. Toutefois, plus on isole :

• plus le coût d'investissement augmente,
• plus la consommation et le coût d'exploitation du bâtiment diminuent.

Les « premiers cm » d'isolant sont les plus rentables car la consommation diminue fortement alors que l'investissement augmente de façon plus ou moins linéaire avec l'accroissement de l'épaisseur d'isolant.

Il existe un optimum économique qui définit quel est le niveau d'isolation qui permet la plus grande économie d'énergie sans impliquer des coûts d'investissement trop importants. Toutefois, cet optimum est difficile à évaluer aussi simplement que nous le montre le graphique ci-dessous.

© Bruxelles Environnement

En effet :

• Le coût de l'énergie est très variable donc le coût d'exploitation varie en conséquence,
• Le coût d'investissement n'est jamais linéaire en fonction de l'épaisseur d'isolant. Cela s'explique par le fait que techniquement tout système constructif possède des limites au niveau de l'épaisseur maximale d'isolant que l'on peut appliquer. On peut ainsi être amené à additionner des compositions structurelles différentes les unes contre les autres, ce qui entraine un surcoût.
  • Ainsi, en mur creux, on ira jusqu'à 12 à 15 cm d'isolant, limite au-delà de laquelle l'ancrage du parement devient problématique. On observe donc souvent que la conception traditionnelle des murs extérieurs (bloc porteur + isolant + coulisse + brique de parement) ne constitue plus une approche constructive optimale pour des bâtiments fortement isolés.
  • Par contre, en charpente et en ossature, il est possible de remplir complètement la structure sans contrainte technique (12 ou 15 cm pour une ossature bois traditionnelle et jusque +/- 40cm avec des ossatures en bois composites). L'ajout d'un contre lattage et d‘une sur-isolation peut faire l'objet d'un calcul de rentabilité de la part de l'architecte.
  • Enfin, le système constructif bloc porteur + isolant + crépi a de plus en plus de succès dans les bâtiments fortement isolés. En effet, cette technique allie une approche traditionnelle de la construction (maçonnerie de blocs porteurs) et possibilité d'une forte isolation (quasiment pas de limite dans l'épaisseur d'isolant puisque le parement extérieur ne doit pas être soutenu).

© Bruxelles Environnement

De plus, le choix du niveau d'isolation à appliquer au bâtiment ne doit pas être fait indépendamment des autres stratégies techniques et architecturales qui permettent de diminuer la demande de chaleur.

Les graphiques suivants illustrent le temps de retour pour la construction et la rénovation d'un petit immeuble de deux façades comprenant 4 appartements d'environ 440m² sur R+4. La construction est de type massif et la surface vitrée est d'environ 75% de vitrage par façade.

Construction neuve

• Cas de référence : neuf 1 : isolation toit = 10 cm, murs = 10 cm, sol = 10 cm, double vitrage basse émissivité, châssis bois, ventilation simple flux
• Neuf 2 : isolation toit = 25 cm, murs = 25 cm, sol = 15 cm, double vitrage basse émissivité, châssis bois, ventilation simple flux
• Neuf 3 : 2 + solaire thermique
• Neuf 4 : 3 + ventilation double flux et récupération de chaleur
• Neuf 5 : 4 + PAC
• Neuf 6 : 5 + triple vitrage

© Bruxelles Environnement

Rénovation

• Cas de référence : rénovation 1 = référence : isolation toit = 2,5 cm, murs = 0 cm, sol = 0 cm, simple vitrage basse émissivité, châssis alu

• Rénovation 2 : iso toit = 2,5 cm, murs = 10 cm, sol = 7,5 cm, double vitrage basse émissivité, châssis alu avec coupure thermique.

• Rénovation 3 : 2 + simple flux

• Rénovation 4 : 3 + ventilation double flux et récupération de chaleur

• Rénovation 5 : 4 sauf iso toit = 30 cm, murs = 15 cm, sol = 5 cm

• Rénovation 6 : 5 + triple vitrage + PAC

© Bruxelles Environnement

Remarquons qu'en rénovation, pour des actions quasi similaires, les temps de retour sont plus favorables. Cela vient du fait que le cas de référence en rénovation consomme beaucoup plus que le cas de référence en construction neuve. Cela implique qu'il faut encourager le maitre d'ouvrage qui souhaite construire à le faire directement « bien ».

Une étude technico-économique des mesures d'isolation des bâtiments chiffre, pour une maison de maître (2 façades) choisie comme exemple, les investissements minimaux à réaliser pour obtenir une réduction donnée de la consommation d'énergie.

© Bruxelles Environnement

Cette figure montre que par rapport à la situation de référence, un investissement d'environ 50€/m² permet de ramener la consommation de chauffage à 60% de ce qu'elle était, et qu'un investissement de plus de 150€/m² est nécessaire pour réduire cette consommation à 40% de ce qu'elle était. Au-delà des valeurs absolues d'investissement, qui sont à évaluer au cas par cas pour chaque projet, cette figure montre que des réductions importantes sont possibles à faible coût, et que les temps de retour sont intéressants.

Dans le cas d'un immeuble à appartement, les investissements sont relativement moins importants. Ceci est lié à la plus grande compacité du bâtiment.

© Bruxelles Environnement

En moyenne, si l'on intervient sur l'ensemble de l'enveloppe pour réaliser les investissements les plus pertinents, il faut compter un investissement de 0,75 € par kWh économisé. Pour un coût du kWh fioul ou gaz actuel d'environ 0,045 €/kWh, cela revient à un temps de retour moyen de 16 ans.

Primes

De nombreuses primes existent en Région bruxelloise notamment pour l'isolation des parois, la thermographie et la rénovation des fenêtres, voir le site de Bruxelles Environnement.

Toutes les informations concernant les primes en vigueur sont disponibles :

• Pour les logements : asbl Centre Urbain
• Pour les entreprises : 1819.brussels et be.brussels
• Pour les institutions publiques : des aides financières sont également prévues.

Remarque : En rénovation lourde ou simple, en cas d'ajout, de suppression ou de remplacement d'une fenêtre d'un local d'une unité PEB Habitation individuelle, des dispositifs d'amenée ou d'évacuation d'air devront être installés et devront satisfaire aux exigences de ventilation intensive, suivant la réglementation PEB disponible sur le site de Bruxelles Environnement.

Aspects socio-culturels

Impact sur la santé – Qualité de l'air

Une isolation des bâtiments bien conçue n'a normalement pas d'impact sur la santé des occupants. En effet, les isolants n'étant pas directement en contact avec l'ambiance intérieure, d'éventuelles émissions de particules ne sont pas à craindre. Le port de protections (masque / gants / lunettes) lors de la pose de l'isolant est néanmoins requis, notamment lors de la manipulation des laines minérales.

La nécessité d'isoler et d'améliorer l'étanchéité de l'enveloppe du bâtiment pour atteindre les objectifs de performance thermique doit obligatoirement être associée à la mise en place d'un système de ventilation efficace. Il permet d'éviter la concentration des polluants et de l'humidité et ainsi de garantir une qualité d'air intérieure optimale.

Ce sujet est développé dans le dossier Assurer le confort respiratoire

En créant des points froids (généralement une température de surface < 12°C), les nœuds constructifs problématiques sont des zones propices à la condensation de l'humidité intérieure. Or, les moisissures se développent sur les zones où peuvent se produire la condensation. Ces moisissures peuvent présenter un risque sanitaire (asthme, etc.).

Il est utile d'améliorer les performances des fenêtres pour diminuer les pertes par transmission mais à condition de maintenir une qualité d'air suffisante :

• Les vitrages peu isolants avaient comme « avantage » de montrer par la condensation sur leur surface le besoin d'aérer le local. Avec un vitrage efficace, cette condensation se fera dans les murs non isolés ou à l'endroit de nœuds constructifs problématiques, où elle est moins visible et peut provoquer des moisissures. D'où la nécessité de mettre en œuvre une ventilation hygiénique de qualité lors d'une amélioration des menuiseries.
• Au niveau des exigences PEB : en cas de rénovation et s'il est prévu un changement de châssis, il y a obligation de prévoir des dispositifs d'amenée ou d'extraction d'air pour la pièce concernée. Il n'est donc pas imposé dans ce cas d'équiper d'un réseau de ventilation hygiénique conforme l'ensemble de l'unité PEB. Par contre, s'il y a changement d'affectation vers des occupations de type « Habitation individuelle » ou « Bureaux et services », il y a une obligation d'instaurer un système complet même s'il n'y est pas prévu de travaux.

Voir les exigences PEB sur le site de Bruxelles Environnement

Préservation du patrimoine et règles urbanistiques

Lorsqu'il est nécessaire d'isoler les immeubles existants, cette isolation se fera plus facilement par l'extérieur. Une telle intervention a bien évidement un impact sur l'esthétique de la façade. Il est donc nécessaire de s'interroger sur les qualités intrinsèques de la façade et sur son harmonie avec le voisinage avant d'en modifier l'aspect.

Lorsque, en rénovation, on souhaite conserver l'aspect extérieur :

• s'il existe une coulisse on optera pour son remplissage ;
• s'il s'agit d'un mur plein, la seule forme d'isolation possible est par l'intérieur.

Mais la résolution des nœuds constructifs au droit des planchers et des murs de refend devient alors complexe. Ne pas les résoudre risque cependant de favoriser le développement de condensation, et donc de moisissures. Dès lors, il est parfois plus sage de limiter la rénovation à l'isolation des fenêtres (en intégrant une ventilation hygiénique), des toitures et des murs aveugles.

Si une isolation par l'extérieur est possible, il est nécessaire de se renseigner auprès de l'administration communale au sujet des contraintes urbanistiques relatives à l'utilisation du revêtement extérieur choisi.

Si l'isolation de la façade par l'extérieur entraine un dépassement par rapport à l'alignement actuel des façades, il est nécessaire de prévenir la commune et d'obtenir les autorisations nécessaires.

De manière générale, on veillera toujours à se renseigner auprès de l'administration communale pour prendre connaissance de la réglementation d'application et des autorisations à obtenir, tant en matière d'urbanisme que de performance énergétique.

Que faire lorsque la rénovation de châssis à valeur patrimoniale est envisagée ? Ces châssis présentent avec le temps des problèmes en tout genre (vétusté, usure,…). Entre énergie et patrimoine, un dilemme se pose. Un remplacement systématique des châssis est souvent choisi.

Le dossier Choix durable des châssis propose des solutions afin de préserver la valeur patrimoniale des châssis existants tout en améliorant leur performance thermique

Impact sur le confort

En isolant les parois d'un bâtiment il est possible d'augmenter sensiblement le confort de l'utilisateur. En effet, la présence de paroi ressentie comme étant froide (due au manque d'isolation) peut créer un inconfort réel pour l'occupant. Cette sensation peut provenir d'un manque d'isolation ou d'un choix de vitrage trop peu performant. Une stratégie d'hiver ne cherchera pas à maintenir à tout prix une certaine température dans les locaux, mais bien à assurer le confort thermique.

Ce thème est développé en détail dans le dossier Assurer le confort thermique

Arbitrage

Quelle proportion de fenêtres ?

Les fenêtres représentent une surface de déperdition importante en hiver. Pour la moyenne des logements passifs, la moitié des pertes thermiques de l'enveloppe a lieu au travers des menuiseries extérieures. Elles sont 5 à 8 fois moins isolantes que les parois opaques (source : www.maisonpassive.be). Il est d'autant plus important d'améliorer les performances thermiques de ces fenêtres. En région de Bruxelles Capitale, il existe bon nombre de constructions traditionnelles comportant des châssis existants à valeur patrimoniale dont il est difficile a priori d'améliorer thermiquement leurs performances thermiques.

Le dossier Choix durable des menuiseries extérieures apporte toute une série de propositions d'améliorations de ces performances

Dans un environnement bruyant, il est également recommandé de limiter la surface vitrée aux surfaces nécessaires car les fenêtres sont des points faibles dans l'isolation acoustique. Il est toutefois possible d'opter pour des vitrages acoustiques, des châssis à multiples frappes,…

Pour plus d'informations, voir dossier Assurer le confort acoustique des bâtiments

Les fenêtres peuvent également être source de surchauffe. Le choix et la nécessité d'une protection solaire efficace doit être étudié. On pourrait dès lors avoir tendance à diminuer leur surface. Or, selon l'affectation, les ouvertures vers l'extérieur peuvent être indispensables pour disposer des gains solaires en hiver.

Pour plus d'informations, voir le dossier Limiter les charges thermiques

Une surface d'éclairement minimale est également essentielle afin de bénéficier d'un bon éclairage naturel.

Pour plus d'informations, voir le dossier Assurer le confort visuel au moyen de la lumière naturelle

Le dimensionnement des fenêtres est donc un problème délicat qui consiste en un compromis à trouver entre pertes par transmission, acoustique, surchauffe, apports solaires et confort visuel.

Rénovation - Quelles parois isoler en priorité ?

Le choix des parois à isoler en priorité, si l'enveloppe budgétaire ne permet pas une intervention sur l'ensemble de l'enveloppe, devra se faire en tenant compte

• de l'impact énergétique de la paroi,
• du coût d'une intervention sur les différentes parois et
• de la facilité technique de cette intervention.

Il est cependant difficile de définir des règles générales. En effet, les travaux de rénovation sont souvent entrepris pour des raisons de réaménagement (transformations de combles en chambres par exemple). Il s'agit alors de « profiter de l'occasion » pour palier à un défaut d'isolation dans les parois concernées par l'intervention. Si l'économie d'énergie est le prétexte de l'intervention, la réalisation d'un audit énergétique du bâtiment par des professionnels est recommandée.

L'évaluation ci-dessous montre l'impact de différentes parois sur le bilan thermique d'une maison type :

Bilan thermique pour une maison mitoyenne de 216m² et 650m³

Bilan thermique pour une maison 3 façades de 216m² et 650m³

Bilan thermique pour un appartement 2 façades de +/-115m² et 350m³

La différence entre le cas mitoyen et 3 façades montre l'impact du pignon, parfois aveugle, sur les déperditions thermiques. Ces surfaces présentent donc un potentiel d'économie important en cas de rénovation, d'autant que la mise en œuvre d'une isolation par l'extérieur y est assez simple.

La différence entre le cas mitoyen et l'appartement montre l'impact très important des ouvertures dans la consommation globale de l'appartement. Changer les simples vitrages est donc généralement un investissement très intéressant.

D'autre part, une analyse technico-économique de la rentabilité des investissements économiseurs d'énergie réalisée en 2005 et commanditée par Bruxelles Environnement identifie les potentiels suivants :

• une isolation des toitures permet une économie énergétique de 15 % de la facture de chauffage en moyenne.
• un remplacement de châssis avec simple vitrage par des châssis double vitrage basse émissivité permet 18 % d'économie de chauffage dans une maison et 30 % dans un appartement.
• un remplacement de châssis avec double vitrage par des châssis double vitrage basse émissivité permet 5 % d'économie de chauffage dans une maison et 12 % dans un appartement.

Suite à cette évaluation, c'est souvent l'isolation des toitures ou des combles qui sera réalisée en priorité, car elle combine facilité d'exécution, faible coût et impact énergétique important. Le tableau ci-dessous donne un ordre de priorité logique pour l'isolation des parois.

Synthèse des priorités en matière d'isolation de parois