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Solutions toiture et façade
Analyse et résultats d’une
rénovation basse énergie.
Un chantier pilote
à Espierres.
Solutions toiture et façade
Wienerberger entame un chantier pilote
La rénovation basse énergie sous la loupe
Dans une rénovation poussée, comment
marier architecture, confort intérieur,
efficience énergétique et durabilité pour
créer un ensemble cohérent? Comment la
rénovation approfondie de la toiture et de
la façade à l’aide d’une isolation de qualité
et le parachèvement avec des tuiles en
terre cuite influencent-ils le confort intérieur
et l’efficience énergétique? Quel degré
d’étanchéité à l’air permettent-ils d’obtenir?
Quel investissement une amélioration par
étapes du niveau E exige-t-elle?
Pour pouvoir répondre à ces questions,
Wienerberger a réalisé un chantier pilote
à Espierres en collaboration avec Recticel
Insulation, l’Université Catholique de Louvain
(KUL) et l’architecte Cyndie Hanssens (du
cabinet d’architecture avdk architecten). Avec
comme devise pour ce projet ‘mesurer, c’est
savoir’, car tous les paramètres importants
seront suivis de près. Entre-temps, un second chantier pilote a débuté à Malines.
Le concept architectural
La maison à Espierres date d’environ 1900,
comptant quatre façades et reposant
partiellement sur une cave, et a été érigée
avec des murs pleins. D’un point de vue
technique, la structure est encore en bon
état, mais la toiture et les murs n’ont pas
été isolés, et la maison souffre de sérieux
problèmes d’humidité ascensionnelle et de
formation de moisissures consécutives aux
ponts thermiques. Au niveau tant esthé-
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tique qu’énergétique, une rénovation en
profondeur s’imposait.
Le maître de l’ouvrage voulait à tout prix
conserver plusieurs éléments authentiques,
notamment les jolies voûtes, la hauteur
agréable des pièces au rez-de-chaussée
et le volume de la mansarde. Une isolation
par l’intérieur n’était donc pas possible. En
outre, il souhaitait une rénovation durable
devant mettre le volume davantage en
évidence. En concertation avec l’architecte,
le choix s’est porté sur une tuile en terre
cuite Plato pour la toiture et une tuile en
terre cuite Façatile pour la façade. Ces
tuiles signées Koramic se marient en effet
parfaitement, de telle sorte qu’une fois le
parachèvement terminé, la façade donnera
l’impression de se plier pour donner forme
au toit. Autre avantage: le couvreur pourra se
charger de l’ensemble du parachèvement,
ce qui profitera tant au budget qu’au timing
du chantier.
Le concept énergétique
Pour parvenir à une rénovation basse énergie
ont été prises les mesures suivantes en
matière d’isolation. Sur la structure portante
de la toiture seront placés 20 cm d’isolant
Powerroof (2 couches de 10 cm).
Il s’agit d’un système de panneaux rigides
en Taufoam by Recticel avec un comportement au feu amélioré. La toiture sarking
ainsi réalisée sera parachevée avec des
tuiles en terre cuite.
Les murs seront isolés avec 20 cm d’isolant
Powerwall. Ces panneaux d’isolation seront
posés en quinconce en 2 couches de 10 cm
et formeront une enveloppe continue
derrière le lattis en bois sur lequel seront
fixées les tuiles en terre cuite Façatile, et
ce afin d’exclure les ponts thermiques.
La combinaison de ces deux panneaux
d’isolation super-isolants et à l’épreuve du
feu assure un bouclier d’isolation en continu.
Toutes les menuiseries extérieures seront
renouvelées. Pour lutter contre l’humidité
ascensionnelle, des saignées seront
réalisées à la base des façades. La cave ne
fera pas partie du volume isolé. Un système
de ventilation C+ sera installé. Pour le
chauffage, le choix s’est porté sur des
radiateurs au rez-de-chaussée et dans la
salle de bains. Dans le living sera installé un
poêle approprié pour une maison basse
énergie. L’eau chaude sanitaire sera
désormais également disponible au rez-dechaussée, ce qui n’était pas le cas avant la
rénovation.
Mesurer, c’est savoir…
Pour traduire l’impact de la rénovation basse
énergie en chiffres, Wienerberger a initié
un partenariat avec la section physique de
construction du département de génie civil
de la KUL.
Le confort intérieur, la consommation
énergétique, l’étanchéité à l’air et les nœuds
constructifs seront ainsi contrôlés pendant
une période suffisamment longue pendant
et après les travaux.
Solutions toiture et façade
• Le confort intérieur sera évalué sur la
base de trois critères: l’humidité relative
de l’air, la température intérieure et la
qualité de l’air intérieur (CO2).
• L’étanchéité à l’air sera déterminée et
procédant à des tests d’infiltrométrie à
différents moments. Cela permettra aussi
de déterminer séparément les conséquences des travaux de plafonnage sur
l’étanchéité à l’air.
• La consommation énergétique sera
surveillée grâce aux données conservées
par les occupants avant les travaux, aux
relevés des compteurs et aux factures
d’énergie, et sera ensuite comparée aux
relevés des compteurs et aux factures
d’énergie une fois les travaux terminés.
• Les nœuds constructifs et la qualité
d’exécution seront contrôlés à l’aide de
relevés infrarouges avant et après les
travaux.
En rénovation,
réfléchissez avant d’agir
Une fois tous les résultats connus,
ceux-ci pourront servir de base pour
élaborer une approche efficace pour
la rénovation basse énergie de
maisons comparables à celle
d’Espierres. L’objectif consiste à ce que
les maîtres d’ouvrage saisissent mieux la
portée de certaines interventions et
évitent ainsi autant que possible les dépenses inutiles ou peu efficientes.
Un exercice similaire est actuellement en
cours pour une maison mitoyenne datant
de 1952 à Malines.
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Tom Stockman:
Entrepreneur en travaux de façades
et de toitures
“L’isolation de façade se prolonge
sans interruption derrière le lattis
en bois sur lequel sont fixées les
tuiles en terre cuite Façatile. Tous
les éléments sont parfaitement
harmonisés de telle sorte que
c’est un plaisir de pouvoir
travailler de façon aussi efficace”.
Cyndie Hanssens:
Maître d’ouvrage et architecte.
“Je suis convaincue par le
confort de vie agréable et
fortement amélioré”.
Solutions toiture et façade
FICHE TECHNIQUE
Etat initial
Situation future
- Date des années 1900, avait d’urgence besoin d’une
rénovation en profondeur
- Présence d’éléments esthétiques: voûtes, hauteur des
pièces au rez-de-chaussée, mansarde
- Niveau E calculé avant les travaux: E324 (niveau K: 196)
- Concept architectural: accentuation du volume par
l’utilisation des matériaux (la tuile en terre cuite Façatile
comme parachèvement de façade et la tuile de toit Plato
créent ensemble un look continu)
- Conservation des éléments de valeur
- Niveau E présumé après les travaux: E52 (niveau K: 28)
- Chauffage minimal de l’espace – seuls le living et la salle
de bains sont chauffés activement
- Humidité ascensionnelle et formation de moisissures
- Eau chaude sanitaire disponible uniquement à l’étage
(salle de bains)
- La toiture, les façades et les sols au-dessus de la cave et
sur le terre-plein n’ont pas été isolés
- Absence de ventilation contrôlée
- Installation du chauffage central (chaudière murale à
condensation au gaz)
- Solutionnement structurel des problèmes d’humidité et
de moisissures
- Alimentation en eau chaude au rez-de-chaussée (cuisine)
- Isolation de la toiture, des murs et des sols. Isolation de la
cave par rapport au volume protégé (isolé)
- Installation d’un système de ventilation C+
- Non-isolée
- Valeur U (estimation): 2,87 W/m²K
- Isolation avec 20 cm de Powerroof: panneaux isolants
rigides en Taufoam by Recticel, une mousse PIR présentant un comportement au feu amélioré, λD = 0,024 W/mK
- Valeur U escomptée après isolation: 0,11 W/m²K
- Parachèvement avec des tuiles en terre cuite Plato
- Murs pleins
- Non-isolées
- Valeur U (estimation): 2,12 W/m²K
- Isolation avec 20 cm de Powerwall, valeur lambda
0,024 W/mK
- Valeur U escomptée après isolation: 0,15 W/m²K
- Renouvellement des menuiseries: aluminium avec double
vitrage super isolant K1,1
- Parachèvement avec des tuiles en terre cuite Façatile sur
un lattis en bois derrière lequel courra une isolation
continue
- Sol sur terre-plein: sable stabilisé (5 cm) + carrelages en
béton
- Sol au-dessus de la cave: voûtes maçonnées, sable
stabilisé 3 à 5 cm + carrelages en béton
- Non-isolé
- Valeur U (estimation): 0,78 W/m²K
- Sol sur terre-plein: dalle en béton de 15 cm + PU 10 cm
+ carrelage céramique collé dans le mortier (7 cm)
- Voûtes maçonnées + béton de consolidation (entre les
arcs) + env. 3 cm PU + carrelage céramique collé
dans le mortier (6 cm)
- Valeur U escomptée après isolation: (sur terre-plein):
0,25 W/m²K
- Humidité ascensionnelle
- Ponts thermiques avec formation de moisissures
- Réalisation de saignées pour lutter contre l’humidité ascensionnelle
- Elimination des ponts thermiques grâce à la nouvelle
structure de l’enveloppe extérieure avec isolation et tuiles
en terre cuite Façatile
- Système de ventilation C+
- Poêle à bois dans le living
- Poêle à pétrole dans la salle de bains
- Radiateurs (deux au rez-de-chaussée,
un dans la salle de bains) fonctionnant au gaz propane
- Radiateurs au rez-de-chaussée et dans la salle de bains
- Poêle pour maison basse énergie dans le living
- Installation de conduits à l’étage pour la pose
ultérieure de radiateurs
Cuisinière
- Au gaz propane
- Au gaz propane
Electricité
- 1 compteur général
- Conservation du compteur
Habitation
Confort
intérieur
Toiture
Façades
Sol
Humidité et
problèmes
de condensation
Eau
chaude
sanitaire
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Dak- en geveloplossingen
Solutions
toiture et façade
INFLUENCE DES INTERVENTIONS SUR LE NIVEAU E, LES BESOINS ÉNERGÉTIQUES ET LE PRIX
Il a été demandé au bureau d’études et
de consultance Creatuur de répertorier à
l’aide du logiciel PEB la baisse par étapes
du niveau E ainsi que des besoins nets en
énergie suite aux travaux de rénovation.
Le projet d’Espierres a servi de base
de départ pour cette étude, moyennant
acceptation de la présence d’un système
de ventilation A et d’une chaudière murale
gaz à condensation, et sans tenir compte
de la cave. L’étude prend en compte les
travaux effectués, mais va encore plus
loin en étudiant l’influence de l’installation
d’une pompe à chaleur et l’application
d’énergie renouvelable. Cette étude a
suivi le modèle du ‘Trias energetica’.
La rénovation de la toiture et de la
façade fait baisser de moitié tant le niveau
E que les besoins nets en énergie pour
chauffer l’espace. Par rapport à cette forte
baisse, les coûts de cette rénovation sont
limités et assurément justifiés.
Pour ce projet, le renouvellement des
menuiseries n’a qu’une influence limitée
sur le niveau E. On a cependant choisi ici
d’équiper les nouvelles menuiseries de
double et non de triple vitrage. Les coûts
dépassent ici l’impact sur le niveau E et
les besoins nets en énergie.
Outre l’intégration étanche à l’air des
nouvelles menuiseries, aucune autre
mesure poussée en faveur de l’étanchéité
à l’air n’a été prise à Espierres. Le
pourcentage des coûts nécessaires pour
améliorer l’étanchéité à l’air est dans le
même ordre de grandeur que l’impact sur
le niveau E et est inférieur au pourcentage
d’impact sur les besoins nets en énergie
pour le chauffage. Ces coûts concernent
le remplacement du plafonnage. Ces
travaux sont intrinsèques à une rénovation
poussée et impliquent immédiatement une
influence favorable sur les besoins nets
en énergie.
A Espierres, aucune mesure n’a été prise
pour appliquer de l’énergie renouvelable
et on n’a pas installé de pompe à
chaleur. En fonction de l’installation, la
production d’énergie renouvelable, après
l’installation d’une pompe à chaleur,
fait baisser le niveau E d’environ 20 à
55%. L’énergie renouvelable exerce une
influence sur les besoins nets en énergie.
A Espierres, une baisse de 20% du niveau
E signifierait l’installation de deux boilers
solaires qui fourniraient la moitié de la
demande d’eau chaude sanitaire. Une
baisse de 55% signifierait l’installation
d’environ 10 panneaux photovoltaïques
supplémentaires sur le toit. Vu que
l’enveloppe a déjà été isolée de façon
poussée et rendue étanche à l’air au cours
des étapes précédentes, l’impact absolu
sur le niveau E est limité à environ 8 à 20
points de niveau E.
Le tableau ci-dessous représente la baisse par étapes du niveau E et des besoins nets en énergie pour chauffer l’espace (BNE) ainsi
que les prix correspondants:
Baisse du
Niveau E
Baisse des
BNE (kWh/m²)
Part du prix
niveau E
de 310 à:
BNE
de ± 410 à:
Nouvelles menuiseries
± 5%
295
± 5%
390
12%
Rénovation du toit
+ nouvelles fenêtres de toit
± 50%
148
± 55%
176
12%
Rénovation de la façade
± 50%
74
± 55%
79
19%
Rénovation du sol
± 10%
67
± 15%
67
3%
Amélioration de l’étanchéité à l’air de
v50 12 m³/h.m² à 1,5 à 3 m³/h.m²
± 17%
56
± 20%
54
14%
Ventilation C+ ou D
± 10%
50
± 20%
43
± 2,5%
(Note: coût total de la rénovation à Espierres, TVAC ainsi que mobilier fixe et parachèvement inclus: ± 185.000 euros)
Le coût total estimé pour les techniques, à savoir la ventilation, le chauffage central, le poêle basse énergie, les radiateurs, les conduits sanitaires et les appareils
sanitaires s’élève à ± 25.000 euros (hors travaux d’électricité) soit ± 13,5% du prix.
Ci-dessous, veuillez une nouvelle fois trouver les diverses interventions mais classifiées suivant leur impact sur le niveau E:
Baisse par étape
du niveau E
Baisse par étape
des BNE
Part du prix
Valeur absolue
(euros, TVAC)
Rénovation du toit
+ nouvelles fenêtres de toit
± 50%
± 55%
12%
22.052
Rénovation de la façade
± 50%
± 55%
19%
35.092
Amélioration de l’étanchéité à l’air de
v50 12 m³/h.m² à 1,5 à 3 m³/h.m²
± 17%
± 20%
14%
25.865
Ventilation C+ of D
± 10%
± 20%
± 2,5%
Rénovation du sol
± 10%
± 15%
± 6%
10.716*
Nouvelles menuiseries
± 5%
± 5%
12%
21.200
* Prix incluant l’isolation au rez-de-chaussée et le nouveau revêtement de sol de finition à tous les niveaux. La part du rez-de-chaussée (isolation et finition)
s’élève à +/- 5.715 euros.
www.wienerberger.be
20.000
120.000
140.000
100.000
120.000
80.000
100.000
60.000
80.000
40.000
60.000
20.000
40.000
Ventilation
Ventilation C+
ou D C+ ou D
Ventilation C+
ou D C+ ou D
Ventilation
250
300
200
250
150
200
100
150
50
BNE
Rénovation
Economies Economies
43
100
Ne sont pas inclus:
Ne sont pas inclus:
- travaux d'électricité
- travaux
(end'électricité
gestion propre)
(en gestion propre)
- architecte (= -maître
architecte
de l'ouvrage)
(= maître de l'ouvrage)
300
350
+/- 85% +/- 85%
RénovationRénovation
du toit et de
dulatoit
façade
et de la façade
400
Sur base des coûts
Sur base
moyens
des coûts moyens
BNE
pour
des projets similaires
pour des projets
similaires
Rénovation
350
410
* Sont inclus les
* Sont
coûtsinclus
suivants:
les coûts suivants:
- frais d'étude,-PEB,
fraiscoordinateur
d'étude, PEB,decoordinateur
sécurité de sécurité
- chauffage central
- chauffage
& sanitaire
central
(+/-&21.000
sanitaire
€) (+/- 21.000 €)
- adaptations au
- adaptations
gros œuvre au
& saignées
gros œuvre
(+/-& 12.000
saignées
€) (+/- 12.000 €)
- coûts de parachèvement
- coûts de parachèvement
& mobilier fixe & mobilier fixe
Besoinsaprès
en énergie
après rénovation
Besoins en énergie
rénovation
de l'étanchéité
à l'air
AméliorationAmélioration
de l'étanchéité
à l'air
AméliorationAmélioration
de l'étanchéité
à l'air
de l'étanchéité
à l'air
Autres*
Rénovation
des sols
(isolation incluse)
Rénovation des
sols (isolation
incluse)
Rénovation des
sols (isolation
incluse)
Rénovation
des sols
(isolation incluse)
Autres*
Rénovation
Rénovation de
la façadede la façade
Rénovation de
la façadede la façade
Rénovation
85%85%
de la baissede la baisse
des BNE des BNE
400
des coûts des coûts
BNE = Besoins
BNE =nets
Besoins
en énergie
nets en
(kwh/m²)
énergie (kwh/m²)
410
31% 31%
www.wienerberger.be
140.000
160.000
+/- 31% +/- 31%
RénovationRénovation
du toit et de
dulatoit
façade
et de la façade
180.000
Rénovation
du toit fenêtres
+ nouvelles
fenêtres de toit
Rénovation du
toit + nouvelles
de toit
185.000
160.000
Rénovation du
Rénovation
toit + nouvelles
du toit fenêtres
+ nouvelles
de toit
fenêtres de toit
180.000
Fenêtres / Portes
Fenêtres / Portes
185.000
Fenêtres / Portes
Fenêtres / Portes
50
Besoins en énergie
Besoinsavant
en énergie
rénovation
avant rénovation
43
Total
Total
Prix de revient
Prix de
(TVA
revient
incluse)
(TVA incluse)
Dak- en geveloplossingen
Solutions
toiture et façade
Dak- en geveloplossingen
Solutions
toiture et façade
Niveau E
300
310
250
200
150
100
50
Niveau E avant rénovation
Fenêtres / Portes
85%
Rénovation du toit + nouvelles fenêtres de toit
de la baisse
du niveau E
Rénovation de la façade
Rénovation des sols (isolation incluse)
Amélioration de l'étanchéité à l'air
Ventilation C+ ou D
Niveau E après rénovation
+/- 85%
Rénovation du toit et de la façade
Approche par étapes de
l'abaissement du niveau E
Niveau E
Rénovation
Economies
CONCLUSIONS:
1]Le modèle du ‘trias energetica’ indique qu’il faut d’abord et surtout limiter la demande d’énergie. Ce que
nous faisons en isolant l’enveloppe du bâtiment. La rénovation et l’isolation du toit et de la façade, nouvelles
menuiseries incluses, entraînent en effet une amélioration considérable.
• Le niveau E a baissé de E310 à E74, soit une amélioration d’environ 75%.
• Les besoins nets en énergie ont chuté de 410 à 79 kWh/m², soit une amélioration d’environ 80%.
• Le prix pour la rénovation du toit et de la façade reste limité à 40% du prix total de la rénovation.
La rénovation du toit et de la façade constitue dès lors la toute première intervention que doivent envisager
les candidats à la rénovation s’ils veulent éviter des dépenses inutiles ou peu efficaces.
2]Les interventions les plus rentables concernent la rénovation de la façade et la rénovation du toit avec la
pose de nouvelles fenêtres de toit. Dans les deux cas, le niveau E baisse progressivement de chaque fois
50% et les besoins nets en énergie de chaque fois 55%, tandis que la part de la rénovation dans le prix reste
relativement limitée à respectivement 19% et 12%.
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11/2014
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