technologies d`avenir dans le bâtiment

Extraits
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LES PRODUITS
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TECHNOLOGIES
D ’A V E N I R
D A N S L E B ÂT I M E N T
SOMMAIRE
LES PRODUITS
Isolants et Régulateurs
thermiques (pages 4 à 15)
PRODUITS D’ORIGINE MINÉRALE
PRODUITS D’ORIGINE VÉGÉTALE
PRODUITS D’ORIGINE ANIMALE
PRODUITS DE SYNTHÈSE
PRODUITS COMPOSITES
LES ÉQUIPEMENTS
Energie - Production (pages 60 à 69)
Parois actives
Vitres solaires
PanneauX solaireS hybrideS
Chaudières micro-cogénération
Systèmes 3 ou 4 en 1
Bois et dérivés (pages 16 à 19)
BOIS THERMO-TRAITÉ
BOIS PLASTIQUE
LES SYSTÈMES
CONSTRUCTIFS
Structure (pages 20 à 37)
PARPAINGS
BAMBOU
Panneaux sandwichs
Panneaux préfabriqués en caisson
Bois croisé
PANNEAUX DE BOIS-CIMENT
CONSTRUCTION Bois-Béton
CONSTRUCTION Bois-Métal
Construction modulaire
Finitions (pages 38 à 41)
Panneaux de paille cartonnés
PEINTURES ET COLLES
Enveloppe (pages 42 à 53)
Murs Rideaux
Façades a double peau
Biofaçades
Isolation translucide des façades
Toitures végétalisées
ARCHITECTURE TEXTILE
Ouverture (pages 54 à 59)
MENUISERIES EXTéRIEURES
Vitrages PERFORMANTS
VitrAGES oPACIFIANTS
Energie - Systèmes
énergétiques (pages 70 à 81)
Cheminées THERMIQUES
Puits climatiques
Ventilation hybride
RAYONNEMENT OPTIMISé
Poutres CLIMATIQUES
RECYCLAGE DE LA CHALEUR DES EAUX GRISES
Energie - Stockage (pages 82 à 87)
STOCKAGE DE L’éNERGIE THERMIQUE
STOCKAGE DE L’éNERGIE éLECTRIQUE
Gestion technique (pages 88 à 108)
Technologies sans fil
Motorisation deS volets et persiennes
Boitiers d’EFFACEMENT de la consommation
éLECTRIQUE
Comptage intelligent
Pilotage de la consommation
Plateformes LOGICIELLES
Maisons connectées
Smart Grid
Smart Community
DE LA MAQUETTE NUMéRIQUE A LA GTB
GLOSSAIRE
Ouvrage rédigé par Emilie JAIMES et Ludovic DENOYELLE, avec le concours de Sébastien FLON (Bourgogne Bâtiment Durable),
de Laurent BOITEUX (Bourgogne Bâtiment Durable) et de Guillaume PIANON (GA2B)
LES PRODUITS
Isolants et Régulateurs thermiques
Maturité :
LES PRODUITS COMPOSITES
Une association de matériaux permet une complémentarité
des propriétés thermiques et acoustiques. Trouver de nouvelles
combinaisons de plus en plus performantes, tel est l’objectif
recherché.
BOURGOGNE
L’intérêt principal des produits composites réside dans les capacités à associer
les propriétés les plus avantageuses des différents composants. Dans le cas où
ils sont utilisés comme enduits, ils le sont souvent à base de chaux à laquelle est
ajouté un mélange d’un ou plusieurs autres composants. La chaux participe au
transfert d’humidité tout en favorisant les échanges hygrothermiques.
Diathonite Evolution, l’enduit
de Diasen
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Au regard de la réglementation, ces produits composites correspondent plus
souvent à des régulateurs thermiques qu’à des isolants. On les utilise donc de
préférence comme compléments d’isolation thermique du bâti et/ou éléments
d’optimisation du confort hygrothermique des usagers.
Les enduits chanvre Tradical®
Tradical® est un matériau constitué
de chaux aérienne. Mélangé à du
Chanvribat®, composé de granulats
de chanvre, un enduit chaux-chanvre
hygrothermique est obtenu. Ce
mélange s’effectue tout simplement
à l’aide d’une bétonnière et l’enduit
est réalisé en plusieurs passes. Il
s’applique à l’intérieur comme à
l’extérieur.
Composés du mélange pour obtenir de l’enduit chanvre Tradical®
50 TECHNOLOGIES D’AVENIR DANS LE BÂTIMENT - 2013
Diathonite évolution est un enduit
composé de chaux naturelle, de liège,
d’argile et de poudres diatomées. Il
s’applique sur des briques thermiques.
Sa conductivité thermique est de 45
mW/m.K et sa résistance à la vapeur
d’eau est de 4. L’application de cet
enduit peut-être très rapide lorsqu’il
est projeté à l’aide d’une pompe.
Isolteco®, l’enduit de chaux
et polystyrène d’Edilteco
Isolteco® est un enduit isolant
destiné à être projeté sur les façades
intérieures
et
extérieures
des
bâtiments. Il est composé de chaux
mélangée à des billes de polystyrène
expansées. Afin d’obtenir la résistance
thermique souhaitée, il suffit de
l’appliquer en plusieurs couches.
Sa conductivité thermique est de
l’ordre de 58 mW/m.K. Il permet
également de corriger les défauts de
planéité importants ou, bien encore,
de réhabiliter des façades dégradées.
Cet enduit est perméable à la vapeur
d’eau et résistant dans le temps.
LES PRODUITS
Cet enduit possède des propriétés isolantes. Sa conductivité thermique est de
l’ordre de 150 à 170 mW/m.K. Il peut donc être réalisé pour améliorer le confort
et l’inertie thermiques, l’isolation acoustique et corriger les défauts de planéité
importants.
Exemple de mur avec l’enduit chanvre Tradical®
HAGA Biotherm®, un enduit de chaux et de granulés de liège
HAGA Biotherm® est un enduit isolant composé de granulés de liège légers et de
liants constitués d’hydrate de chaux ainsi que de ciment blanc. Il est applicable
sur les parois extérieures et intérieures des bâtiments. Il constitue une protection
contre les moisissures grâce à une alcalinité naturelle (pH compris entre 11 et 12),
les moisissures ayant besoin d’un pH neutre pour se développer. Pour appliquer
HAGA Biotherm sur des murs de cave, qui sont plutôt humides et propices au
développement de moisissures, l’enduit ne contient alors aucun granulé de liège
afin d’avoir une résistance absolue contre les moisissures et une évaporation plus
aisée de l’eau présente dans les murs humides. Sa conductivité thermique est
d’environ 70 mW/m.K.
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Sources :
www.diasen.com
www.bcb-tradical.com
www.edilteco.fr
www.haganatur.ch
Structure du système proposé par HAGA
50 TECHNOLOGIES D’AVENIR DANS LE BÂTIMENT - 2013
LES SYSTÈMES CONSTRUCTIFS
Enveloppe
Maturité :
LES FAÇADES A DOUBLE PEAU
Obtenir un maximum d’éclairement naturel tout en isolant est une
combinaison possible grâce aux façades à double peau. Plus souvent utilisée dans les bâtiments tertiaires, une extension au niveau
résidentiel verra peut-être le jour d’ici quelques années.
BOURGOGNE
Les façades à double peau permettent d’ouvrir le bâtiment à la lumière du
jour tout en gardant une bonne isolation thermique et une bonne maîtrise des
consommations énergétiques. Elles ont également de bonnes performances
acoustiques.
Une façade à double peau est composée de vitrages séparés par une lame d’air
ventilée. Elle peut également comprendre un store entre les deux parois vitrées, à
l’extérieur ou à l’intérieur. Ce qui différencie les systèmes de façade double à peau
est la gestion de la lame d’air et des protections solaires.
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Les façades à double peau sont
classées selon trois critères :
* Le type de ventilation : naturelle,
mécanique ou hybride.
* Le mode ventilation : il s’agit des
différentes manières de circulation de
l’air entre l’extérieur et l’intérieur.
* Le type de compartimentage :
l’espace peut être divisé par étage
et peut comprendre des conduits
verticaux reliant les étages pour
améliorer le tirage thermique ou
être sans compartimentage. Dans le
dernier cas, le tirage thermique se fait
dans la totalité de l’espace.
Un point de vigilance est nécessaire
en ce qui concerne la lame d’air. Il
convient de s’assurer que le système
ne génère ni de condensation en
période froide ni d’effets de surchauffe
en période estivale.
Principe d’une façade à double peau par ventilation naturelle
La tour Incity, la future tour BBC de Lyon
La tour Incity, dont la construction
devrait s’achever en 2015, présente
une façade à double peau lui assurant
une protection thermique ainsi qu’une
maîtrise des apports solaires.
Le vitrage extérieur des façades sud,
est et ouest est semi-réfléchissant.
Afin de modérer les apports solaires
et les apports de lumières, des stores
à lames seront mis en place dans la
lame d’air ventilée.
La façade extérieure permet donc de
refléter le paysage environnant ainsi
que de filtrer les rayons solaires. Afin
de ne pas percevoir les lignes d’allèges
de la façade intérieure et d’unifier
la peau extérieure, le vitrage a été
combiné à un arrière plan opaque : il
s’agit d’un système «shadow bow».
50 TECHNOLOGIES D’AVENIR DANS LE BÂTIMENT - 2013
Le groupe Tamedia a fait construire
un nouveau bâtiment tout en bois
dont l’architecte est Shigeru Ban,
connu pour l’utilisation de matériaux
durables dans ses projets. Il a dessiné
un immeuble transparent en y
intégrant une double façade.
L’enveloppe
du
bâtiment
est
composée à 80% de verre et la
façade à double peau de trois
mètres de profondeur permet
d’obtenir un espace intermédiaire
entre les plateaux de bureaux et
l’environnement extérieur. Cet espace
permet d’accueillir des terrasses,
utilisées comme salles de réunion ou
des salons, et un escalier en cascade
Maison des médias de Tamedia composée à 80% de verre. Architecte : Shigeru Ban
desservant cinq étages.
Cette double façade sert d’isolation
thermique et également de système de ventilation. Elle permet également
d’apporter de la clarté aux pièces. En façade, des protections solaires fixes et
orientables ont été ajoutées afin de maîtriser les apports solaires.
LES SYSTÈMES CONSTRUCTIFS
La maison des médias à double façade de Zurich
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Sources :
www.ffbatiment.fr
www.cstb.fr
www.ai-environnement.fr
www.ittenbrechbuehl.ch
www.tour-incity.com
Double façade de la Maison des médias de Tamedia. Architecte : Shigeru Ban
50 TECHNOLOGIES D’AVENIR DANS LE BÂTIMENT - 2013
LES ÉQUIPEMENTS
Énergie - Production
LES SYSTEMES 3 OU 4 EN 1
Chauffer, rafraîchir, produire de l’eau chaude sanitaire et même
parfois ventiler, cela est maintenant possible en un seul système.
Garantissant un gain de place considérable, les systèmes 3 ou 4
en 1 restent moins connus que les systèmes conventionnels qui
n’assurent généralement qu’une seule ou deux fonctions à la fois.
Les systèmes 3 en 1 permettent de traiter plusieurs flux. Il en existe deux types :
celui permettant la ventilation, le chauffage et le rafraîchissement d’un bâtiment
et celui permettant le chauffage, le rafraîchissement et la production d’eau
chaude sanitaire.
Le système « Ventilation - Chauffage - Rafraîchissement » allie une ventilation
double flux et une pompe à chaleur. Ce système ne permet pas le traitement du
chauffage dans son intégralité. La pompe à chaleur permet de chauffer en hiver,
et de rafraîchir en été en inversant son fonctionnement.
Le système « Chauffage - Rafraîchissement - Eau chaude sanitaire » combine
quant à lui, une pompe à chaleur, permettant de chauffer ou de rafraîchir l’air
suivant la saison, et un chauffe-eau thermodynamique.
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Maturité :
Un autre système permet de
combiner la ventilation, le chauffage,
le rafraîchissement et la production
d’eau chaude sanitaire. Ce système 4
en 1 allie une ventilation double flux,
une pompe à chaleur et un ballon
d’eau chaude sanitaire.
Ce système a un coût plus élevé, tout
en restant cependant bien adapté
pour les logements assez compacts.
Dans tous les cas, au niveau
du chauffage, il est conseillé
de
positionner
des
vannes
électrothermiques sur les radiateurs.
Ces vannes sont un compromis
entre les bulbes électrostatiques
et les vannes électriques. Elles
correspondent à des thermostats plus
fiables et plus précis que les vannes
thermostatiques
conventionnelles
avec cependant, un temps de chauffe
plus long.
Système 4 en 1. Crédits photographiques : © Hora
Horaclim®, le système 3 en 1 de Hora
Horaclim® est un système combinant le chauffage, la ventilation double flux et
la climatisation par le plafond. Il est composé d’une centrale de traitement d’air
alimentant un réseau double flux, d’une batterie froide ainsi que d’un plafond
rayonnant. Ce plafond permet d’échanger les calories entre la pièce et l’espace
situé au dessus de chaque pièce (délimité par le plafond).
50 TECHNOLOGIES D’AVENIR DANS LE BÂTIMENT - 2013
BOURGOGNE
LES ÉQUIPEMENTS
Plénum dynamique. Crédits photographiques : © Hora
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L’air neuf est soufflé par l’intermédiaire d’un régulateur dans l’espace situé
au-dessus du plafond. Il permet de chauffer ou de refroidir la pièce suivant la
saison grâce à un échange thermique se produisant au niveau du plafond. L’air
est ensuite insufflé dans la pièce par soufflage à travers une fente linéaire très
discrète. L’air vicié est extrait par la centrale de traitement d’air qui récupère
l’énergie qu’il contient grâce à un échangeur.
L’air filtré peut également être refroidi ou réchauffé par la centrale de traitement
d’air suivant les besoins. En utilisant une centrale de traitement d’air, le risque
de confinement, de mauvaises odeurs et d’accumulation de substances nocives
sont évités.
Equathermie, un système 4 en 1
Commercialisé depuis juin 2012, Equathermie est un système 4 en 1 issu du
partenariat entre Aldes et GDF Suez. Ce système, comme son nom l’indique, se
compose des quatre technologies suivantes :
1. Un système de ventilation double flux permet le renouvellement de l’air
du bâtiment en fonction de l’humidité. Il récupère l’énergie de l’air extrait
afin de filtrer et préchauffer l’air neuf insufflé. L’ajout d’un by-pass évite de
préchauffer l’air en été. Ce système permet de récupérer 89% de l’énergie de
l’air extrait.
2. La répartition de l’air neuf et du chauffage est assurée par des batteries
hydrauliques intégrées dans un module de chauffage à eau. Lorsque le débit
de ventilation ne suffit pas, un ventilateur de recyclage est mis en route
permettant d’apporter une puissance supplémentaire.
3. Une chaudière à condensation gaz modulante, associée à un ballon d’eau
chaude sanitaire, permet de réguler les apports en chauffage et en eau
chaude sanitaire suivant les besoins nécessaires.
4. L’eau chaude sanitaire est produite grâce à des capteurs thermiques sur une
surface de 2 à 4 m² suivant les besoins.
Sources :
www.miaep.cerma.archi.fr
www.gdfsuez-cegibat.fr
www.hora.fr
50 TECHNOLOGIES D’AVENIR DANS LE BÂTIMENT - 2013