090901 guide Forum énergie

Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Comment bien concevoir une
réhabilitation thermique ?
Réhabiliter en se posant les bonnes questions
cas des logements collectifs
Version septembre 2009
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source : CETE O – M HUMBERT
Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
… sans oublier qualité d’usage et architecturale ................... 10
La nécessité d’une approche globale dans l’existant ................. 11
Avez vous pris en compte le confort d’été ? ......................... 11
Photo Messieurs Buffard et Luzerne .................................................. 11
Avez vous pris en compte la qualité de l’air ? ....................... 11
Avez vous pris en compte l’entretien et la maintenance ? ..... 12
Avez vous pris en compte le confort visuel ? ........................ 13
Avez vous pris en compte l’acoustique ? .............................. 13
Le choix des interventions......................................................... 14
L’approche bioclimatique dans l’existant ou comment tirer le
meilleur parti du climat local en existant ?............................... 14
Par un travail sur l’enveloppe architecturale ......................... 14
En recherchant les apports solaires en hiver ........................ 14
Tout en s’en protégeant en été........................................... 14
Par la végétalisation du site, des façades et de la toiture....... 15
Votre bâtiment date-il d’avant 1948 ? ..................................... 16
Comment traiter les ponts thermiques dans l’existant ? ............ 18
Photo CETE de l’Ouest ................................................................... 19
Comment réduire la consommation d’eau chaude sanitaire? ..... 20
Un ballon de stockage pour l’ECS même en combustible ....... 20
Votre toiture permet-elle d’installer des capteurs solaires ? ... 20
Etes vous dans le cas d’une distribution collective d’ECS ?..... 20
L’ensoleillement est-il suffisant ? ......................................... 21
Y-a-t-il de la place pour installer une chaudière bois ?.............. 21
D’autres énergies renouvelables sont-elles possibles ? ............. 21
Organiser les travaux ............................................................ 23
pour assurer la continuité de l’isolation................................ 23
Pour réduire la perméabilité à l’air du bâtiment .................... 23
Dans tous les cas former et coordonner l’ensemble des corps
d’Etat ............................................................................... 24
Avez vous évalué la consommation après travaux ? ................. 24
Sommaire
Sommaire ................................................................................. 2
Introduction .............................................................................. 3
Des logements collectifs sociaux........................................... 3
Réhabiliter pour atteindre le niveau neuf ou basse
consommation .................................................................... 3
En se posant les bonnes questions ....................................... 3
Les réflexions d’un groupe de travail du Forum Energie de la
Ville de Rennes ................................................................... 3
Vous voulez améliorer thermiquement votre bâtiment : les questions
préalables ................................................................................. 4
Connaissez vous bien votre bâtiment ?..................................... 4
Ses consommations … ......................................................... 4
Résidences Blériot, Nogues et Garros (59) après les travaux de
rénovation .......................................................................... 4
Photo CETE Nord-Picardie ..............................................................
4
… mais aussi ses usages !.................................................... 4
Avez-vous associé les occupants ? ........................................... 5
Pour améliorer le confort ..................................................... 5
Tout en faisant adhérer les occupants aux économies d’énergie
......................................................................................... 5
Quel niveau de consommation viser ? ...................................... 6
Allez aussi loin que possible ................................................. 6
Connaissez-vous les règles d’urbanisme qui s’appliquent ? ......... 7
Cadrer les études....................................................................... 9
Associer une équipe pluridisciplinaire ....................................... 9
Approche technique et architecturale .................................... 9
Quels audits ? ........................................................................ 9
Thermique … ...................................................................... 9
… mais aussi structure, plomb, amiante, conformité sécuritéincendie, électricité…........................................................... 9
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Ce guide propose par contre au maître d’ouvrage certaines
questions à se poser qui semblent incontournables pour bien
concevoir une réhabilitation :
- les questions préalables à toute décision de réhabiliter
- les questions à se poser pour cadrer les études
- les questions à se poser pour orienter le choix des
interventions
Introduction
Des logements collectifs sociaux
Ce guide concerne principalement les réhabilitations thermiques des
logements collectifs. Le retour d’expérience est essentiellement basé
sur des opérations dont le maître d’ouvrage est bailleur social.
Les réflexions d’un groupe de travail du Forum
Energie de la Ville de Rennes
Réhabiliter pour atteindre le niveau neuf ou basse
consommation
Ce guide est le fruit des échanges du groupe de travail n°3
« Comment bien concevoir une réhabilitation thermique » du Forum
d’Amélioration thermique de l’habitat de la Ville de Rennes.
Le niveau visé des consommations énergétiques après travaux se
situe soit au niveau du neuf (RT2005), soit au niveau du label basse
consommation dans l’existant (BBC1).
Il est basé sur le retour d’expérience d’opérations qui nous
semblaient exemplaires et que nous sommes allés collecter dans
toute la France :
- La Tour Corse (Nantaise d’habitation - 44)
- Résidences Blériot, Nogues et Garros (La Maison Flamande –
59 )
- Plélauff (Pact Arim - 22)
- Rue Vendôme (OPAC Grand Lyon - 69)
- Maison Cascade Bénier (Messieurs Buffard et Luzerne - 39)
En se posant les bonnes questions
Ce guide n’est ni un cours d’économie d’énergie du bâtiment, ni un
catalogue de recommandations techniques à appliquer sur tous les
bâtiments. Les réponses techniques seront en effet différentes en
fonction des contraintes du bâtiment existant, de son site et du
contexte local.
1
Le niveau basse consommation dans l’existant est une
consommation d’énergie primaire (chauffage, refroidissement, eau chaude
sanitaire, auxiliaires, éclairage) de 88 kWh/m² SHON, calculé avec les
règles Th-CE ex sous le climat de Rennes.
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Tour Corse (44), Rue Vendôme (69) et les résidences
Blériot, Nogues et Garros (59)
Souvent l’inconfort et l’insalubrité sont concomitants à une
mauvaise gestion de l’énergie. Ces phénomènes sont généralement
associés à des problèmes d’inconfort thermique (ex : parois
froides). Les travaux de réhabilitation entrepris sur les opérations
Tour Corse, Rue Vendôme et les résidences Blériot, Nogues et
Garros ont permis de remédier à ces problèmes et d’offrir des
logements ainsi qu’un environnement de qualité aux occupants.
Vous voulez améliorer thermiquement votre
bâtiment : les questions préalables
Connaissez vous bien votre bâtiment ?
Pour bien concevoir une réhabilitation thermique, un préalable
nécessaire est de bien connaître le bâtiment.
La qualité des audits effectués et donc des propositions
d’interventions, dépendra du nombre d’informations que le maître
d’ouvrage saura mettre à disposition de l’auditeur.
Résidences
Blériot,
Nogues et Garros (59)
après les travaux de
rénovation
Il ne faudra pas négliger le temps nécessaire à cette collecte
d’informations. Cette phase ne doit pas être considérée comme du
temps perdu, car elle permettra au contraire d’éviter un certain
nombre de surprises lors du chantier, et donc d’éviter les dérives du
planning par la suite.
Ses consommations …
Pour préparer l’audit thermique , il est nécessaire de collecter les
informations relatives à la consommation d’énergie :
- détail des consommations de chauffage, électricité pour les
logements et les parties communes sur 3 ans
- caractéristiques thermiques de l’enveloppe et des systèmes
- plans architecturaux, plan des fluides
- liste des travaux effectués
Photo CETE Nord-Picardie
… mais aussi ses usages !
Les modes d’occupation du bâtiment peuvent être révélateur de son
disfonctionnement.
Le maître d’ouvrage qui connaîtra bien les usages et saura
interpréter les plaintes des occupants, pourra mettre à profit ces
informations pour une bonne conception de la réhabilitation
thermique.
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Par exemple, le fait que certains occupants dorment les fenêtres
ouvertes en hiver ne montre pas une inconscience quant aux
déperditions énergétiques, mais peut être un indicateur de
mauvaise qualité de l’air et donc de problème de ventilation
(absence d’entrée d’air).
Tour Corse (44)
Avant les travaux de rénovation, la ventilation de type naturel
permettait pas une bonne évacuation des odeurs de cuisine et
l’air vicié. Cette situation d’inconfort a été corrigée avec la mise
place d’une ventilation mécanique permettant l’extraction à
source.
Tour Corse (44)
Les occupants ont été associés les plus en amont possible. Des
réunions publiques ont eu pour objectif de présenter les travaux et
leur déroulement. Dans une certaine mesure, ils ont pu faire part de
leur choix concernant l'agencement et les peintures intérieures de
leur futur logement.
ne
de
en
la
Tout en faisant adhérer les occupants aux économies
d’énergie
Il est recommandé d’associer les occupants le plus en amont
possible pour les faire adhérer à la démarche.
Les associer à la démarche peut permettre d’accompagner la prise
de conscience. Ce sera ainsi l’occasion de faire passer l’information
de l’impact du comportement sur la consommation d’énergie. Un
document de sensibilisation pourra formaliser ces informations à
l’entrée dans le nouveau logement.
Des lampes fluo-compactes ou des coupes veilles peuvent être
distribués. Des actions d’achats groupés d'équipements peuvent
être menées (réfrigérateur, machine à laver etc.).
L’adhésion des occupants à l’enjeu de maîtrise de l’énergie est
nécessaire pour garantir in fine l’atteinte de objectifs.
Avez-vous associé les occupants ?
Pour améliorer le confort
L’acceptation des travaux est notamment lié à l’amélioration du
confort et de la qualité de vie des occupants. Une réhabilitation
thermique bien conçue améliore le confort thermique, mais aussi
préserve voire améliore le confort d’été, le confort acoustique, la
qualité visuelle, etc.
Un suivi de la consommation individualisé et des parties communes
avec affichage permettra de maintenir cette conscience de la
consommation d’énergie de son immeuble au quotidien.
Cela est d’autant plus nécessaire que les travaux ont lieu en site
occupé. Pour qu’ils acceptent d’en subir les nuisances, il est
important qu’ils sachent qu’ils en seront les premiers bénéficiaires.
Maison Cascade Bénier (39)
La maîtrise d’ouvrage de l’opération a fait le choix d’annexer aux
baux de location une fiche sur les bonnes pratiques à adopter pour
maîtriser la consommation d’énergie. Cette fiche dont l’objectif est
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
pédagogique est avant tout une information et une sensibilisation à
l’attention des occupants.
sœur jumelle de la Tour Corse. Les grands principes qui ont fait le
succès de la réhabilitation de la première tour ont été retranscrits à
l’identique et/ou améliorés comme la mise en place de panneaux
solaires en toiture.
Quel niveau de consommation viser ?
Plelauff (22)
Les objectifs du Pact Arim 22 étaient clair :
- offrir de nouveaux logements sur le marché locatif social
grâce à la réhabilitation d’un ancien centre de vacances ;
- revitaliser un territoire rural ;
- montrer qu’il est possible de faire de la basse consommation
dans l’existant avec des procédés simples et aisément
reproductibles.
Allez aussi loin que possible
L’objectif atteignable sur un bâtiment dépend certes de son
potentiel de départ (orientation, site, compacité). Il s’agit cependant
d’aller le plus loin possible.
En effet, une fois les travaux effectués, il n’y aura pas de nouvelles
interventions majeures d’ici 2050, date à laquelle il aura fallu diviser
par 4 nos émissions de gaz à effet de serre. Or, vu le flux de
constructions neuves, deux tiers du parc de 2050 sera constitué du
parc existant actuellement.
Maison Cascade Bénier (39)
La rénovation basse consommation de cette opération est issue
d’une forte sensibilisation des maîtres d’ouvrages aux
problématiques environnementales. Le potentiel de l’immeuble
(orientation, implantation…) associé à l’appel à projet PREBAT /
EFFINERGIE ont abouti a ce projet basse consommation.
Par ailleurs, avoir une approche la plus poussée possible, un après
l’autre sur chacun de ses bâtiments, permet de d’améliorer au fur et
à mesure son savoir faire et celui des concepteurs et entreprises.
Sur les opérations évaluées, les travaux lourds n’ont pas été
échelonnés dans le temps : l’architecture, la refonte de l’offre de
logement, l’isolation et la mise en place des systèmes (distribution,
radiateurs, ventilation) étant trop imbriqués. Par ailleurs, avec les
appels à projet Prébat et autres subventions visant un niveau de
consommation énergétique, échelonner les travaux s’avèrent
impossible.
Il est nécessaire que le maître d’ouvrage affiche clairement un
objectif ambitieux pour que l’équipe de conception ne se censure
pas dans ses propositions d’intervention.
Tour Corse (44)
La réhabilitation de la tour est issue d’un projet très abouti et
ambitieux mais qui reste malgré tout reproductible tout en
permettant d’aller plus loin dans la démarche. La Nantaise
d’Habitation a livré mi 2009 une seconde tour (la Tour Madrid),
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Rue Vendôme (69)
L’état de vétusté prononcée, l’inconfort thermique (absence
d’isolation, menuiseries simple vitrage), l’impossibilité de garantir la
sécurité aux occupants sont autant de raison qui ont amenées
l’OPAC Grand Lyon a entreprendre d’importants travaux de
rénovation. Grâce à l’appel à projets PREBAT « bâtiments
démonstrateurs », catégories bâtiments à réhabiliter, l’efficacité
énergétique a pris une place prépondérante dans ce projet.
L’objectif de l’équipe projet était d’atteindre la performance de 70
kWhep/m².an. Précisons que la consommation initiale du bâtiment
selon le DPE était de 450 kWhep /m².an soit l’équivalent d’une
classe G !
L’article 9 modifie le code du patrimoine : en zone de protection, en
cas de modification de l’aspect, l’avis de l’architecte des Bâtiments
de France n’est plus qu’un avis simple donné dans le cadre de
l’autorisation de Permis de Construire.
L’article 7 prévoit l’adaptation des règles relatives à la protection du
domaine public pour permettre notamment la mise en œuvre de
travaux d'amélioration de la performance énergétique des
bâtiments, notamment l'isolation extérieure.
Connaissez-vous les règles d’urbanisme qui
s’appliquent ?
Pour les secteurs sauvegardés, les zones de protection du
patrimoine architectural, urbain et paysager, les abords des
monuments historiques, les sites inscrits et classés, les sites inscrits
sur la liste du patrimoine mondial de l’humanité de l’UNESCO, ainsi
que pour les immeubles bénéficiant du label patrimoine du XXe
siècle, les modifications d’aspect sont réglementées et soumises à
autorisation via une demande de permis de construire.
Par ailleurs, certains bâtiments sont frappés d’alignement prévu au
code de la route. En ce cas aucun travail confortatif ne peut être
entrepris sur un bâtiment, sauf s'il s'agit d'un immeuble classé
parmi les monuments historiques.
La LOI n° 2009-967 du 3 août 2009 de programmation relative à la
mise en œuvre du Grenelle environnement (1) introduit quelques
assouplissements :
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Les consommations d’énergie dans les
immeubles collectifs existants
Dans le parc résidentiel existant, le chauffage est le premier
poste de consommation, suivi de l’eau chaude sanitaire.
Ventilation et
infiltrations
20-25 %
Toit
25-30 %
Par ailleurs, la consommation d’électricité spécifique en
résidentiel a doublé depuis les années 70.
Murs
20-25% (extérieur)
15% (mitoyen)
Fenêtres
10-15 %
La stratégie dans l’existant est donc de réduire la
consommation de chauffage et d’eau chaude sanitaire, tout
en étant vigilant sur la consommation électrique des
équipements que l’on est amené à installer/remplacer.
Eau chaude
sanitaire
16%
Cuisson
7%
Chauffage
66%
Ponts thermiques
5-10%
Plancher bas
7-10% (sol)
Chauffage
obsolète
Tuyaux non
isolés
Moyennes pour une maison d’avant 1975 non isolée
(source : ADEME)
Autres
12%
Graphe 1 : Répartition des consommations (énergie
finale) dans le parc résidentiel existant
Source : Chiffres Clefs du bâtiment 2006 - ADEME
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Il n’y a pas de recette, les interventions économiquement les plus
intéressantes dépendront du type de bâti initial et de ses
contraintes.
Cadrer les études
Associer une équipe pluridisciplinaire
… mais aussi structure, plomb, amiante, conformité
sécurité-incendie, électricité…
Approche technique et architecturale
Intervenir sur du bâti existant d’une part, avoir un objectif
ambitieux en terme d’économie d’énergie d’autre part, est plus
complexe que construire un bâtiment neuf, même BBC.
Des compétences consolidées en technique du bâtiment, structure,
pathologie et énergétique sont nécessaires, tout comme des
compétences architecturales.
Il est nécessaire d’associer systématiquement à l’audit thermique un
audit structure / gros œuvre pour compléter la connaissance
technique sur le bâtiment et ainsi mieux évaluer la faisabilité des
interventions ultérieures. Il s’agira de prévenir d’éventuelles
surprises sur chantier.
La réponse à l’objectif ambitieux de basse consommation dans
l’existant ne peut se faire seulement par des réponses techniques, il
faut également concevoir des réponses architecturales, prenant en
compte la bioclimatique, la fonctionnalité du bâtiment et l’image du
bâtiment.
Dans le même esprit, on réalisera les audits nécessaires pour
évaluer la conformité du bâtiment à :
sécurité-incendie,
électricité,
plomb, amiante,
accessibilité
Ensemble des opérations évaluées…
Dans toutes les opérations évaluées, l’équipe de conception était
composée d’au moins un architecte et un BET fluide, voire un AMO.
En effet, des interventions nécessaires à la pérennité du bâti ou à la
santé/sécurité des occupants peuvent s’avérer nécessaires. Il est
alors plus simple d’améliorer la performance thermique. Ainsi le
changement de fenêtres rendu nécessaire pour cause de vétusté
sera l’occasion d’installer des fenêtres de type basse émissivité à
isolation renforcée.
Quels audits ?
Thermique …
L’audit thermique sera réalisé par un bureau d’étude thermique. La
précision du DPE sera insuffisante pour déterminer la faisabilité et
les interventions nécessaires pour atteindre le niveau neuf ou BBC.
Pour bien définir l'état initial d'un bâtiment, il peut s'avérer
nécessaire de procéder à des sondages destructifs pour confirmer
ou infirmer des informations issues des plans de recollement. Cette
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
étape peut éviter des situations imprévues et des travaux
supplémentaires généralement coûteux lorsqu'il sont adaptés en
phase travaux.
Tour Corse (44)
Des sondages destructifs ont été réalisés préalablement aux travaux
de réhabilitation afin de s’assurer de la concordance des plans avec
le bâtiment construit.
… sans oublier qualité d’usage et architecturale
Avez-vous pris en compte l’évolution des usages ? Votre typologie
de logements est-elle adaptée à la demande ?
En effet, pour que votre opération de réhabilitation soit durable
dans le temps et pour la rentabiliser, il sera peut être nécessaire de
revoir la typologie des logements.
Tour Corse (44)
Les espaces communs et privatifs de la Tour Corse ont été
repensés. Les espaces communs ont été réduits au profit des
logements. Cette réorganisation a revu totalement la distribution
des gaines techniques permettant ainsi la mise en place d'un
nouveau système de ventilation et la réfection de l'installation
électrique entre autre.
Résidence Blériot, Nogues et Garros (59)
Les loggias y ont été transformées en sas thermique par la mise en
place de parois vitrées. Un gain non négligeable de 1525 m² a été
obtenu sur l’ensemble de la SHON initialement de 10500 m².
Un diagnostic social doit déterminer s’il est pertinent de conserver
l’offre en logement du bâti actuel ou s’il faut reprogrammer l’offre
en logement du bâtiment ainsi que ses usages.
Les travaux lourds découlant d’un changement d’offre en logement
permettront du coup une plus grande marge de manœuvre pour
améliorer la thermique du bâtiment : comme le passage des gaines
nouvelles et la mise en place d’un système de ventilation, d’un
chauffage collectif, etc.
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
La nécessité d’une approche globale dans
l’existant
Le bâtiment existant est un système en équilibre assurant le clos, le
couvert, sa pérennité, le confort d’ambiance et la santé de ses
occupants. Lorsque l’on intervient sur ce système, même si ce n’est
que pour en améliorer la gestion de l’énergie, il est nécessaire d’être
vigilant sur chacun de ces aspects, au risque sinon de provoquer de
l’inconfort voire des désordres mettant en jeu la pérennité du bâti
ou la santé des occupants.
Avez vous pris en compte le confort d’été ?
Maison Cascade Bénier (39)
L’inertie des murs en pierre a pu être conservée grâce à l’isolation
extérieure. Les planchers béton jouent également un rôle important
dans l’inertie du bâtiment.
Pose de l’isolation extérieure,
Maison Cascade Bénier (39)
Maintien ou remplacement des protections solaires
existantes
Pour les fenêtres de toit, en cas de remplacement ou
d’installation : obligation d'installer des protections solaires
mobiles extérieures (volets, stores) d’après la Rt existant
Pour en savoir plus : Guide de la qualité environnementale dans
l’architecture et l’urbanisme : partie constructions à réhabiliter (Ville
de Grenoble)
Rue Vendôme (69)
Afin d’éviter les surchauffes durant les périodes chaudes et pour
moduler les apports solaires passifs, des brise-soleil à lames
d’aluminium orientables ont été installés.
Photo Messieurs Buffard et Luzerne
Avez vous pris en compte la qualité de l’air ?
Dans les murs : les entrées d'air existantes, hautes et
basses, doivent être conservées, sauf en cas d'installation
d'un système de ventilation.
Fenêtre avec entrée d'air obligatoire incluse, dans les pièces
principales (hors salles d’eau etc.), sauf en cas de présence
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
d'une entrée d’air dans la pièce ou d'un système de
ventilation double flux.
Si la place le permet, installer une VMC vous garantira les
débits hygiéniques.
o Si la VMC simple flux est hygroréglable, les débits
sont modulés en fonction de l’humidité, et l’on a donc
moins de consommation d’énergie pour chauffer l’ air
neuf.
o Si elle est double flux, un échangeur de chaleur peut
permettre de préchauffer l’air neuf froid par l’air
chaud extrait. Vous améliorez de plus le confort, car
il n’y a plus de courant d’air froid.
Pour en savoir plus : Guide de la qualité environnementale dans
l’architecture et l’urbanisme : partie constructions à réhabiliter (Ville
de Grenoble)
Toutes les opérations…
La qualité de l’air a été prise en compte dans chaque projet.
Généralement, un système de ventilation mécanique simple flux
type hygro B a été mis en place. Une VMC double flux équipe le
bâtiment de Plelauff (22).
Avez vous pris
maintenance ?
en
compte
l’entretien
et
la
Pour toute intervention, il peut être pertinent de s’interroger sur la
capacité de l’habitant ou du gestionnaire à gérer, à entretenir et à
maintenir en bon état.
En effet, si l’on ne prend pas en compte l’entretien ultérieur des
éléments mis en place, l’objectif en terme d’économie d’énergie
risque de ne pas être maintenu ou il sera peut être nécessaire de
revenir sur les travaux réalisés.
Tour Corse (44)
Les parement extérieurs sont auto-nettoyants et ne nécessitent pas
de travaux de peinture.
Avant les travaux de rénovation, les coffres extérieurs des volets
roulants imposaient l’utilisation d’une nacelle pour leur entretien.
L’ensemble des volets a donc été
changé. Les coffres sont désormais à
l’intérieur des logements. La Nantaise
d’habitation a fait le choix d’un
entretien plus aisé, moins coûteux au
détriment
de
la
performance
énergétique, ce qui n’en fait pas
nécessairement
un
choix
moins
judicieux.
Photo
Messieurs
Buffard et Luzerne
VMC simple de type Hygro B
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Photo CETE de l’Ouest
Parements extérieurs de la Tour Corse
(44)
Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Avez vous pris en compte le confort visuel ?
Intervenir sur l’enveloppe du bâtiment, isoler par l’extérieur,
changer les fenêtres, peut avoir un impact sur le confort visuel et
l’accès à l’éclairage naturel. On sera vigilant de le conserver voire
de l’améliorer, les économies d’énergie de chauffage ne devant pas
être tuées par un accroissement de la consommation d’éclairage.
Pour en savoir plus sur l’approche globale :
Construire et rénover durable en Seine Aval (AUDAS)
Maison Cascade Bénier (39)
Les ouvertures de l’immeuble n’ont pas été modifiées pendant les
travaux. Afin de ne pas réduire la surface vitrée, aucun volet n’a été
installé. Les apports solaires et les apports de lumière naturelle
restent ainsi inchangés. Pour limiter les déperditions en l’absence de
volets, un double vitrage performant peu émissif a été mis en place.
Photos avant et après travaux de la Maison Cascade Bénier. Les
ouvertures sont inchangées.
Avez vous pris en compte l’acoustique ?
Il faut avoir conscience que l’augmentation de l’isolation thermique
par rapport à l’extérieur conduit selon le type de matériau à
augmenter l’isolement acoustique vis à vis de l’extérieur, ce qui fera
émerger les bruits intérieurs.
Inversement la mise en place de doublage intérieur peut améliorer
l’acoustique interne d’un logement trop réverbérant.
Tour Corse (44)
En complément de l’isolation extérieure, le doublage intérieur
permet de traiter l’acoustique interne et de réduire les durées de
réverbération. Cependant, il annule l’inertie acquise par l’isolation
extérieure.
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Photos Messieurs Buffard et Luzerne
Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Le choix des interventions
vitrages au sud2 et à l'est pour bénéficier des apports solaires du
matin après les nuits fraîches.
L’approche bioclimatique dans l’existant ou
comment tirer le meilleur parti du climat local en
existant ?
Au minimum, à l’occasion de restructuration interne, on cherchera
à éviter des logements mono-orientation nord.
Concevoir en fonction du climat est également possible dans
l’existant, même si le bâti est déjà implanté dans son site.
Tout en s’en protégeant en été
Par un travail sur l’enveloppe architecturale
Il s’agit de limiter les surfaces des parois en contact avec l’extérieur.
Cela passe par l’augmentation de la compacité du bâtiment par une
extension judicieuse ou des espaces tampons comme des vérandas
ou une double peau. Il s’agit ainsi de redéfinir l'ensemble et la
distribution des parties en fonction de l’orientation
Dans le cas d'une "extension judicieuse" par des vérandas, pensez à
la protection d'été pour éviter les surchauffes.
La conception bioclimatique inclut les protections solaires par des
calculs d'ombrages adaptés à l'orientation des façades.
Il ne faut pas oublier la protection et l'ombrage des vitrages sud (si
besoin) par des débords de toits, des auvents, des pergolas, des
claustras, des volets à lames orientables, etc.
La "double-peau" peut permettre l'isolation par l'extérieur, la
création de mur-capteur au sud (vitrage sur mur de teinte sombre
avec récupération des calories), la création d'espaces-tampons frais
ou mi-frais au nord pour les rangements (cellier par exemple). La
double-peau peut aussi permettre un renforcement de la protection
aux intempéries : vents dominants et vents de tempête.
Ne pas oublier également la protection solaire des vitrages des
façades ouest qui peuvent occasionner des surchauffes en fin de
journée caniculaire d'été.
En recherchant les apports solaires en hiver
Il faut prévoir aussi la possibilité de rafraîchissement naturel par des
ouvertures au nord par exemple (parties communes et/ou privées).
Il est possible de transformer l'habitat existant en capteur solaire
l'hiver par une meilleure prise en compte de la possibilité de
2
La surface vitrée au sud est le capteur solaire le moins cher : le
bilan net d’un 1m² de baie vitrée double vitrage basse émissivité au sud
est de + 41 kWh/m² (plus de gains solaires que de déperditions) contre
–87 kWh/m² au nord (déperditions uniquement)
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Par la végétalisation du site, des façades et de la
toiture
En végétalisant les toitures-terrasses ou à faible pente existante, on
peut obtenir un déphasage des chaleurs d'été doublé d'un
affaiblissement acoustique.
Le traitement paysager aux abords du bâtiments peut contribuer à
l'amélioration thermique : assurer le freinage du vent, créer des
masques solaires, des surfaces réfléchissantes ou absorbantes de la
lumière selon les besoins. La végétalisation du site permet aussi
d'améliorer la qualité de l'air et le confort urbain. Les plantations et
les sols perméables contribuent à l'absorption des eaux de pluies,
freinent les effets pervers du ruissellement.
Résidence Blériot, Nogues et Garros (59), Tour Corse (44)
Les balcons et loggias y ont été vitrés comme le montrent les
photos ci-dessous pour devenir pour l’une des sas thermiques et
pour l’autre des jardins d’hiver. Ces nouveaux espaces vitrés tirent
profit des apports solaires et entraînent un gain de surface.
Photo CETE Nord-Picardie
Photo CETE Ouest
Ci-dessus les Résidences Blériot, Nogues et Garros (59)
Pour en savoir plus : manuel d’architecture naturelle de David Wright
(éditions Parenthèse – 2004)
Maison Cascade Bénier (39)
Le potentiel bioclimatique a été
pleinement exploité notamment
grâce à son orientation (large
façade au sud, mitoyenneté au
Nord) et à son environnement
privilégié (la rivière mitoyenne
joue un rôle important pour le
rafraîchissement, le square en
parcelle 245 empêche les
masques des autres bâtiments).
Ci-contre la Tour Corse (44)
Tour Corse (44)
L’encloisonnement de la cage d’escalier, imposé par les normes de
sécurité incendie, est favorable dans ce cas à l’isolation thermique.
Il crée un espace tampon.
Extrait cadastral, en rouge la Maison Cascade Bénier
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Votre bâtiment date-il d’avant 1948 ?
La perméance des parois, l'évacuation des condensations, l'état et
l'entretien des matériaux naturels sont à aborder avec soin.
Perméance des parois
Dans ce cas, il est probable qu’il ai été construit avec des matériaux
différents du béton ou parpaing. Les matériaux anciens, comme le
pisé, le torchis, la pierre peuvent être perméables à la vapeur d’eau.
Il est alors nécessaire de choisir des matériaux qui ne s’opposent
pas au transfert de la vapeur d’eau. Sinon, celle-ci risque de
condenser et de provoquer des désordres.
Bâti avec matériaux à forte et à moyenne hygroscopie :
o Évitez d'étanchéifier le bâti à la vapeur d’eau.
Utilisation de freine-vapeur, le cas échéant
o La paroi extérieure doit être 5 fois plus perméable
que la paroi intérieure3
Isolation des toitures
Les toitures anciennes n'étaient pas conçues pour être
isolées. Ne pas perturber l'équilibre hygrothermique pour
éviter le risque de condensation. L’isolant doit présenter des
caractéristiques de perméabilité à la vapeur d’eau.
Ne pas confiner les bois de charpente :
o soit les inclure le plus possible dans le volume
chauffé,
o soit les en exclure totalement
La disparition de tout ou partie de la charpente derrière l’isolant
conduit à l’impossibilité de pouvoir par la suite juger de son état de
conservation :
Avant d’entreprendre des travaux d’isolation, procéder à un
examen minutieux de l’état des bois
Remplacement des bois attaqués ou affaiblis ; traitement
curatif ou préventif contre les insectes xylophages et les
moisissures des essences non durables (par ex. avec du sel
de bore)
Isolation d’un plancher bas dans le bâtiment ancien
Un revêtement étanche peut provoquer une augmentation
préjudiciable des remontrées capillaires dans les murs. Mettre en
place :
Une chape perméable à la vapeur d'eau et/ ou isolante avec
un drainage préalable du sol (hérisson) et des murs (drains
périphériques)
Une isolation des murs par l'extérieur
Pour en savoir plus :
La conception bioclimatique - Samuel Courget , Jean-Pierre Oliva Editions Terre Vivante - 2006
Construire et rénover durable en Seine Aval (AUDAS)
3
Classe P de Perméance (ACERMI) ou µ Coefficient de résistance à
la diffusion de la vapeur d'eau
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
La démarche d’amélioration thermique
D’abord réduire les besoins de chauffage par :
- une conception bioclimatique
Prendre en compte le climat et le site en recherchant notamment les apports solaires tout en se protégeant des surchauffes en été. Les
masques architecturaux et végétaux pour capter la chaleur en hiver et s’en protéger en été.
Limiter les surfaces en contact avec l’extérieur par de la compacité et des espaces tampons, tout en prenant en compte le besoin d’éclairage
naturel suffisant.
- par une bonne isolation de l’enveloppe
Isoler avant de changer de système de chauffage, sinon la chaudière risque d’être surdimensionnée (car dimensionnée pour un bâtiment
plus déperditif). Or le rendement d’une chaudière est optimal, seulement si elle fonctionne à sa puissance nominale (sauf pour les
chaudières à condensation).
Collectif : meilleur rendement/dimensionnement de la chaudière et possibilité de valoriser plus facilement une installation de capteurs
solaires, mais nécessité d’installer du comptage individuel.
- par une bonne étanchéité à l’air du bâtiment
- par une maîtrise des débits de ventilation
Ensuite, mettre en place un système de chauffage performant par :
- une chaudière performante : pour que le rendement de la chaudière soit complètement valorisé, il faut qu’elle fonctionne un maximum
du temps en pleine charge. Evitez de surdimensionner les chaudières, favoriser deux chaudières en cascade quand c’est possible.
- des émetteurs adaptés : la performance du système de chauffage ne dépend pas que de la chaudière. C’est l’ensemble génération /
distribution / émission / régulation qui doit être cohérent. Associer une chaudière basse température ou à condensation avec des émetteurs
ne fonctionnant pas à basse température, ne permet pas de faire fonctionner la chaudière à son rendement maximum.
- l’isolation des réseaux de distribution
- une régulation et une programmation du chauffage : la régulation et la programmation peuvent se faire de manière centralisée
pour une chaudière collective, mais il faut savoir que la satisfaction vis à vis du confort de l’occupant est liée fortement à la possibilité qu’il a
ou non d’agir sur celui-ci.
- le recours aux énergies renouvelables, notamment pour l’eau chaude sanitaire.
Enfin, maîtriser les consommations d’électricité
Cela passe par un bon accès à l’éclairage naturel, des équipements électriques performants et la coupure des veilles. Si l’on refait
l’électricité, on pourra installer des prises commandées pour couper l'ensemble des veilles.
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Comment traiter les ponts thermiques dans
l’existant ?
de surface induit nécessairement lorsque l’isolation intérieure est
installée.
Le mode constructif étant imposé au vu du bâti initial, il est plus
difficile de traiter les ponts thermiques que dans le neuf, où l’on a le
choix du mode constructif. Toutefois différentes stratégies de
« contournement » de la difficulté existent :
L'isolation par l'extérieur, lorsque c'est possible, permet à la fois
d'éliminer les ponts thermiques des planchers intermédiaires et de
créer une masse thermique à l'intérieur (volant d'inertie thermique
favorable au confort d’été).
Des points de vigilance techniques
Intervenir dans l’existant n’est jamais anodin ; des interventions mal
pensées risquent de perturber l’équilibre existant (structurel, humidité,
etc.) et peuvent conduire à dégrader le bâti.
Par exemple :
Isolation des toitures-terrasses.
Il est déconseillé de poser un isolant en contact en sous-face de dalle.
En empêchant la diffusion de la chaleur solaire reçue par la dalle de
couverture, l’isolant soumettrait celle-ci à des chocs thermiques
désastreux pouvant entraîner des ruptures d’étanchéité et des
fissurations graves.
Isolation du plancher sur terre plein
Si réfection importante du plancher : isolation sous dalle ou sur dalle.
Sinon : Isolation périphérique des murs ext.
Les déperditions de chaleur par le sol sont importantes en périphérie,
mais faibles au centre.
Isolation des balcons par l’extérieur dans une opération de réhabilitation de
logements sociaux à Hanovre (Allemagne),
Toutes les opérations évaluées sauf une ont mis en place un
complexe d’isolation par l’extérieur pour éviter les ponts thermiques
au droit des planchers intermédiaires. Cette solution évite la perte
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Pour en savoir plus : Diagnostic de performance énergétique : Guide de
recommandations Ministère du Logement
Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Plelauff (22)
L’isolation pas l’extérieure n’était pas une solution adaptée à ce
bâtiment en maçonneries de pierres locales.Une isolation intérieure
a donc été mise en place. (photo ci-contre)
Photo Pact Arim 22
Maison Cascade Bénier (39)
La coursive a été fixée de manière à ne pas dégrader l’isolation
extérieure. Elle a été fixée sur les maçonneries de la cave située en
rez-de-jardin. (photo ci-contre)
Photo CETE de l’Ouest
Tour Corse (44)
Avec l’isolation extérieure, les baies remplacées ont été installées au
nu intérieur. Une correction thermique est assurée par un doublage
intérieur au droit des baies. (photo ci-contre)
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Photo CETE de l’Ouest
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Comment réduire la consommation d’eau chaude
sanitaire?
Votre toiture permet-elle d’installer des capteurs
solaires ?
Il est bien sûr nécessaire de réduire les besoins d’eau chaude
sanitaire en isolant les ballons d’eau chaude et en réduisant la
consommation d’eau chaude par des systèmes hydréconomes.
Toutefois, rapidement il devient nécessaire de recourir à des
systèmes de production très performants ou des énergies
renouvelables.
Pour installer des capteurs solaires produisant de l’eau chaude
sanitaire, il est nécessaire d’avoir une bonne orientation et de
l’espace suffisant.
Environ 2m² par logement à dimensionner de manière
précise en fonction du nombre d’occupants et donc du type
de logement
Orientation sud à privilégier ± 20°
Inclinaison optimale pour un usage à longueur d’année :
latitude de l’endroit (de 43° à 51° en F) ± 15
Un ballon de stockage pour l’ECS même en
combustible
En basse consommation, la puissance d’ECS nécessaire dépasse la
puissance nécessaire pour le chauffage, car les besoins ont été
fortement réduits. Du coup, lorsque la source de chauffage et d’ECS
est combustible, il devient opportun de recourir à un ballon d‘ECS
associé à un préparateur à la place d’une production instantanée.
Ainsi on évite de surdimensionner la chaudière pour qu’elle
fonctionne à son meilleur rendement en chauffage.
Rue Vendôme (69)
La faible consommation de chauffage en période chaude ne
justifiant pas l’utilisation de la chaudière pour la production d’ECS,
un préparateur gaz de 300l a été prévu.
Etes vous dans le cas d’une distribution collective
d’ECS ?
Si le bâtiment à réhabiliter a une production individuelle d'ECS, il
n’est peut être pas opportun de recourir à une production solaire
commune.
En effet, d’une part la mise en place d'une boucle de distribution
peut être difficile. D’autre part, cette boucle (plus exactement la
circulation permanente de l'ECS au sein de celle-ci) peut engendrer
des déperditions relativement importantes. Autrement dit, ce que
produit le système solaire risque de compenser tout juste les pertes.
Par contre, si la production d’ECS est déjà commune et que la
boucle de circulation existe déjà, on a tout à gagner.
Opération Salvatierra (35) non évaluée pour ce guide
Sur l'opération passive de Salvatierra (Rennes), on a vu que les
pertes dans la boucle étaient à peu près égales à la production
solaire d'ECS.
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Projet jumeau à la Tour Corse (44) non évaluée pour ce
guide
La Tour Madrid, livrée mi 2009, accueille en toiture des panneaux
solaires thermiques pour la production d’ECS permettant un gain de
10 kWhep/m².an (d’après les calculs) par rapport à la
consommation en énergie primaire de la Tour Corse, sa tour
jumelle.
Y-a-t-il de la place pour installer une chaudière
bois ?
L'installation d'une chaudière bois impose un espace de stockage
non négligeable et un accès par poids lourd. A étudier avec
attention pour un immeuble de logements collectifs implanté en
milieu urbain.
L’ensoleillement est-il suffisant ?
L’ensoleillement ne peut être suffisant pour justifier l’installation de
panneaux solaires : les masques adjacents (bâti ou topographie)
peuvent en effet fortement diminuer le potentiel climatique.
Une étude est possible avec des logiciels de dimensionnement
photovoltaïques incluant les masques solaires (PVSYST). Les
masques sont relevés à l'aide d'un clinomètre (relevé des hauteurs
angulaires par pas de 10°C en se mettant au centre de
l'emplacement prévu pour les panneaux.)
D’autres énergies
possibles ?
renouvelables
sont-elles
Dans le cadre d'une réhabilitation lourde, l’arrêté du 18 décembre
2007, nous invite à réaliser une étude de faisabilité technique et
économique
systématique
de
diverses
solutions
d'approvisionnement en énergie pour choisir la source la plus
pertinente.
Maison Cascade Bénier (39)
Située dans une vallée encaissée avec un ensoleillement diminué, le
potentiel solaire s’est révélé insuffisant pour la mise en place de
panneaux solaires.
Rue Vendôme (69)
Les contraintes engendrées par l’emplacement de l’immeuble dans
un périmètre inscrit, l’orientation du bâtiment et les masques des
constructions adjacentes ont révélé un potentiel solaire insuffisant.
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
La réglementation thermique dans l’existant
Il existe deux réglementations s’appliquant dans le cas de travaux dans l’existant :
1. RT globale : Elle s’applique dans le cas de travaux relatifs à la thermique(1) assez importants(2) pour des bâtiments
d’une surface supérieure à 1000m² et datant d’après 1948. Elle impose de faire un calcul similaire à la RT2005 .
Pour que le bâtiment soit réglementaire :
- sa consommation d’énergie primaire totale (chauffage, refroidissement, eau chaude sanitaire, auxiliaires
électriques et éclairage) doit être inférieure à la consommation de référence
- sa consommation de chauffage, refroidissement et eau chaude sanitaire doit être inférieure en zone climatique
H2 à 110 kWhep en chauffage combustible, 145 kWhep sinon.
Par ailleurs, tout comme la RT2005, il est également nécessaire de respecter l’exigence portant sur le confort d’été et
les gardes-fous listés dans le titre III de l’arrêté du 13 juin 2008.
2. RT élément par élément : Elle s’applique dans tous les autres cas et impose un niveau de performance thermique
minimum de l’élément installé ainsi que des exigences sur ses conditions d’installation, comme par exemple :
- Obligation de mettre en place un appareil de régulation / programmation du chauffage, en cas de
remplacement ou d’installation d’une chaudière.
- En cas de remplacement ou d’installation d’un métteur, obligation d’installer un robinet thermostatique pour les
radiateurs à eau/ une régulation électronique pour les radiateurs électriques.
- Obligation d’isoler le plancher bas en cas de remplacement ou d’installation d’un plancher bas sur le vide
sanitaire.
- Maintien ou remplacement des protections solaires existantes lors du remplacement des fenêtres.
- Lors d’installation ou de remplacement des fenêtres de toit, obligation d'installer des protections solaires
mobiles extérieures (volets, stores).
- En cas d’installation de climatisation, obligation d’installer des protections solaires pour les baies non orientées
au Nord, etc.
Pour en savoir plus : site internet RT-batiment.fr
Guide ADEME - Rénover sans se tromper
(1)Travaux portant sur l’enveloppe, les installations de chauffage, les installations de production d’eau chaude sanitaire, les installations de
refroidissement, les installations de ventilation et d’éclairage …
(2) 25% du coût de la construction fixé. En résidentiel le coût de la construction est pris à 1287 € HT/m² de SHON (cf. Arrêté du 20 décembre
2007 relatif au coût de la construction)
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LES 8 POINTS DE LA RT
« ÉLÉMENT PAR
ÉLÉMENT »
Isolation parois opaques
Isolation parois vitrées
Chauffage
Eau chaude sanitaire
Refroidissement
Ventilation mécanique
Éclairage non résidentiel
Énergies renouvelables
Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Organiser les travaux
Pour réduire la perméabilité à l’air du bâtiment
pour assurer la continuité de l’isolation
Le remplacement des anciennes menuiseries, ou la mise en place
d’une isolation par l’extérieur réduit de fait la perméabilité à l’air du
bâtiment. Mais pour être performant sur ce point, il est nécessaire
d’être très vigilant sur les liaisons entre les éléments que l’on met
en place.
Il s’agit non seulement d’isoler les murs, la toiture et le plancher bas
(quand c’est possible), mais également de remplacer les fenêtres
par des vitrages à isolation renforcée avec volets4.
Il s’agit d’être vigilant quant à l’organisation des travaux pour
permettre une isolation de l’enveloppe dans son ensemble : le
changement de menuiseries doit prévoir la place pour le retour
d’isolation extérieure ou pour la continuité avec l’isolation intérieure.
Plelauff (22)
Des tests d’étanchéité à l’air en cours de chantier ont mis en
évidence des défauts d’étanchéité sur les liaisons menuiseries /
allèges. Sur cette opération, ces défauts s’expliquent par la difficulté
de mettre en place des menuiseries neuves sur un mur constitué de
maçonneries anciennes.
Dans cette opération de réhabilitation de logements sociaux à Hanovre
(Allemagne), les murs ont dus être rabotés pour assurer la continuité de
l’isolation et de la fenêtre
4
La présence d’un volet est non négligeable sur la performance
d’une fenêtre. Elle représente un gain de près de 20kW/h sur la
consommation de chauffage en zone H1 pour 1 m² de baie double vitrage
à isolation renforcée.
Test d’étanchéité à Plelauff (22)
Photos Pact Arim 22
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Forum Local de l’Amélioration Thermique – Groupe de travail n°3
Maison Cascade Bénier (39)
Des tests d’étanchéité ont été réalisés en cours de chantier et pour
la réception. Les tests ont été concluant au prix d’une forte
sensibilisation des acteurs sur le chantier.
La démarche étant nouvelle, une présence et un accompagnement
quotidien sont nécessaires pour détecter les défauts de mise en
œuvre.
Par ailleurs il est nécessaire de suivre le chantier jour après jour
pour détecter les défauts de mise en œuvre, les corriger et éviter
qu’elles reproduisent. La démarche étant nouvelle, les erreurs par
méconnaissance sont inévitables.
Avez vous
travaux ?
évalué
la
consommation
après
La culture d’évaluation n’est pas encore ancrée en France. Pourtant
l’évaluation permet de s’assurer des performances réellement
atteintes et de mettre éventuellement en œuvre des actions
correctives. Notamment elle permet de détecter un manque de
sensibilisation des occupants, qui peut être corrigé.
Par ailleurs, l’évaluation permet de tirer des enseignements pour
améliorer les pratiques par la suite.
Photos Messieurs Buffard et Luzerne
Prises de courant étanches à l’air
Colmatage des fuites
Dans tous les cas former et coordonner l’ensemble
des corps d’Etat
Rue Vendôme (69) et Maison Cascade Bénier (39)
Dans le cadre de PREBAT, ces deux opérations seront évaluées et
leurs consommations seront suivies pendant une durée de 24 mois.
En effet que ce soit pour l’étanchéité à l’air ou la continuité de
l’isolation, différentes entreprises sont concernées, et pas seulement
l’entreprise posant l’isolation, mais également l’électricien, le
plombier, le menuisier, etc.
Le temps nécessaire à la sensibilisation et à la coordination de tous
ces corps d’état devra être pris en compte dans le planning du
chantier.
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