0 1 2 la rénovation thermique r 2 des maisons individuelles · 14 61 50 35 53 72 49 85 79 86 16 17...

fioul domestiqueLa rénovation thermique des maisons individuelles

Ce document expose les différentes solutions techniques pour la rénovation des maisons individuelles chauffées au fioul domestique en fonction du niveau de performance énergétique et économique recherché.

le type de maison de référence à rénover retenu dans ce document a été construit avant la seconde réglementation thermique de 1982.

Cette fiche présente les bouquets de travaux les plus pertinents d’une rénovation réussie pour atteindre le facteur 2 (réduction de 50 % de la consommation d’énergie). C’est la première étape vers le facteur 4 (à l’horizon 2050). elle décrit le cadre général des actions nécessaires pour atteindre les niveaux des labels HPe Rénovation et BBC Rénovation.

SOMMAIRE

P 2 : Contexte, enjeux et objectifsP 3 : le parc des maisons chauffées au fioul domestiqueP 4 et 5 : les premières étapes d’une rénovation réussieP 6 et 7 : Rénovation BBCP 8 : textes réglementaires, guides et contacts

Fiche conseil

A S S O C I A T I O NC H A U F F A G E

ASSOCIATION CHAUFFAGE FIOULPour la promotion des solutions Fioul innovantes135, avenue de Wagram - 75017 Paris - [email protected]

Contact

Association CHAUFFAGE FIOUL 135 avenue de Wagram - 75017 Paris

COSTIC Domaine Saint-Paul - 78471 Saint-Rémy-Lès-Chevreuse Cedex www.costic.com

L’énergie est notre avenir, économisons-la !

Édition fé

r 2012

Afin de respecter nos premiers engagements à l’horizon 2020, le Grenelle de l’environnement a fixé comme objectif la réduction de 38 % de la consommation d’énergie sur le parc résidentiel existant.

le parc des maisons individuelles chauffées au fioul domestique représente 22 % du parc total existant. il est principalement situé en zone rurale.

la consommation énergétique moyenne du parc est estimée à 255 kWh/m².an soit, une consommation moyenne de 2 550 litres de fioul par an pour une maison de 100 m² (source ANAH).

le respect des objectifs du Grenelle de l’environnement nécessitera deux niveaux de traitement du parc existant :

l Atteindre le facteur 2 en réduisant de 50 % la consommation d’énergie. C’est la première étape vers la rénovation de l’ensemble du parc et la plus pertinente en terme économique.

l Atteindre le facteur 4 de réduction des consommations énergétiques avec un niveau de performance proche du label BBC Rénovation effinergie, c’est à dire l’amé-lioration thermique du bâti associé à la rénovation de l’équipement de production de chaleur couplé à une énergie renouvelable.

Dans la dynamique du Grenelle de l’environnement

Contexte, enjeux et objeCtifs

Le parC fiouL Chauffé au fiouL Domestique

les maisons individuelles présentent généralement des surfaces inférieures à 1 000 m2. elles ne sont pas soumises à la réglementation dite « globale ». en revanche, elles répondent à la réglementation thermique dite « élément par élément » qui impose des exigences minimales de performance pour les systèmes comme les chaudières et élément constructif comme l’isolation thermique.

La réglementation thermique sur l’existant arrêté du 03 mai 2007 :

les labels thermiques « Haute Performance energétique - HPe » et « Bâtiment Basse Consommation - BBC » sont délivrés par des organismes agrées dans le cadre d’une certification environnementale.

l’objectif de consommation maximale en énergie primaire pour le label HPe Rénovation est fixé à 150 kWh/m² shon . an. Cette consommation comprend le chauffage, le refroidisse-ment, la ventilation, les auxiliaires, la production d’eau chaude et l’éclairage. quant au label BBC Rénovation, cet objectif est ramené à 80 kWh/m²shon.an. de plus, pour l’attribution de ce label, des tests d’étanchéité à l’air sont exigés sans obliga-tion de valeur minimale. Ces valeurs cibles sont pondérées selon les régions et l’altitude.

Les labels de performances énergétiques

le parc de maisons individuelles, au fioul domestique est constitué de 3,4 millions de maisons individuelles dont 77 %, construites avant la première réglementation thermique. entre 1 et 1,5 millions de logements sont équipés de chaudières âgées de plus de 20 ans.

Le parc fioul source CEREN et Energie et Avenir :

Pour définir avec un client un projet de rénovation adapté à son besoin, un pré-diagnostic peut être réalisé sur l’outil disponible sur le site pro.lefioul.com dans la rubrique « diagnostic fioul ». Celui-ci permet de définir les actions prioritaires et d’évaluer les gains énergé-tiques potentiels. Cependant, il ne se substitue pas à une étude thermique réalisée par un bureau d’études spécialisé.

La rénovation étape par étape :

Comment rénover une maison individuelle chauffée au fioul domestique ?

35 5372

8579 86

29H2aa : 1,1

H2ba : 1

H1ca : 1,2

H1ba : 1,3

H1aa : 1,3

H2ca : 0,9

H2da : 0,9

H3a : 0,8

l Pour les projets de rénovation, les contraintes financières poussent souvent les propriétaires à opter pour une rénovation étape par étape, même si cette solution reste globalement moins efficace et moins rentable. Cette approche nécessite cependant de conserver une vision globale du projet afin d’anticiper les futures améliorations et ne pas tuer les gisements d’économie d’énergie.

25 %14 %61 %

Construction entre 1967/1974

Exemple de rénovation

étape par étape pour atteindre le

niveau BBC : évolution des

consommations du projet

Étape du projet de rénovation

Étape 2Étape 3

État final

facteur 2 :-50 %

État initial

Étape 1

de la maison

Chaudière à condensation + isolation des combles

Énergie renouvable (solaire)

Renforcement, isolation du bâti

Renplacement des huisseriesCoefficient «a» selon

la zone climatique

Construction après1974Construction avant 1967

Afin de respecter nos premiers engagements à l’horizon 2020, le Grenelle de l’environnement a fixé comme objectif la réduction de 38 % de la consommation d’énergie sur le parc résidentiel existant.

le parc des maisons individuelles chauffées au fioul domestique représente 22 % du parc total existant. il est principalement situé en zone rurale.

la consommation énergétique moyenne du parc est estimée à 255 kWh/m².an soit, une consommation moyenne de 2 550 litres de fioul par an pour une maison de 100 m² (source ANAH).

le respect des objectifs du Grenelle de l’environnement nécessitera deux niveaux de traitement du parc existant :

l Atteindre le facteur 2 en réduisant de 50 % la consommation d’énergie. C’est la première étape vers la rénovation de l’ensemble du parc et la plus pertinente en terme économique.

l Atteindre le facteur 4 de réduction des consommations énergétiques avec un niveau de performance proche du label BBC Rénovation effinergie, c’est à dire l’amé-lioration thermique du bâti associé à la rénovation de l’équipement de production de chaleur couplé à une énergie renouvelable.

Dans la dynamique du Grenelle de l’environnement

Contexte, enjeux et objeCtifs

Le parC fiouL Chauffé au fiouL Domestique

les maisons individuelles présentent généralement des surfaces inférieures à 1 000 m2. elles ne sont pas soumises à la réglementation dite « globale ». en revanche, elles répondent à la réglementation thermique dite « élément par élément » qui impose des exigences minimales de performance pour les systèmes comme les chaudières et élément constructif comme l’isolation thermique.

La réglementation thermique sur l’existant arrêté du 03 mai 2007 :

les labels thermiques « Haute Performance energétique - HPe » et « Bâtiment Basse Consommation - BBC » sont délivrés par des organismes agrées dans le cadre d’une certification environnementale.

l’objectif de consommation maximale en énergie primaire pour le label HPe Rénovation est fixé à 150 kWh/m² shon . an. Cette consommation comprend le chauffage, le refroidisse-ment, la ventilation, les auxiliaires, la production d’eau chaude et l’éclairage. quant au label BBC Rénovation, cet objectif est ramené à 80 kWh/m²shon.an. de plus, pour l’attribution de ce label, des tests d’étanchéité à l’air sont exigés sans obliga-tion de valeur minimale. Ces valeurs cibles sont pondérées selon les régions et l’altitude.

Les labels de performances énergétiques

le parc de maisons individuelles, au fioul domestique est constitué de 3,4 millions de maisons individuelles dont 77 %, construites avant la première réglementation thermique. entre 1 et 1,5 millions de logements sont équipés de chaudières âgées de plus de 20 ans.

Le parc fioul source CEREN et Energie et Avenir :

Pour définir avec un client un projet de rénovation adapté à son besoin, un pré-diagnostic peut être réalisé sur l’outil disponible sur le site pro.lefioul.com dans la rubrique « diagnostic fioul ». Celui-ci permet de définir les actions prioritaires et d’évaluer les gains énergé-tiques potentiels. Cependant, il ne se substitue pas à une étude thermique réalisée par un bureau d’études spécialisé.

La rénovation étape par étape :

Comment rénover une maison individuelle chauffée au fioul domestique ?

35 5372

8579 86

29H2aa : 1,1

H2ba : 1

H1ca : 1,2

H1ba : 1,3

H1aa : 1,3

H2ca : 0,9

H2da : 0,9

H3a : 0,8

l Pour les projets de rénovation, les contraintes financières poussent souvent les propriétaires à opter pour une rénovation étape par étape, même si cette solution reste globalement moins efficace et moins rentable. Cette approche nécessite cependant de conserver une vision globale du projet afin d’anticiper les futures améliorations et ne pas tuer les gisements d’économie d’énergie.

25 %14 %61 %

Construction entre 1967/1974

Exemple de rénovation

étape par étape pour atteindre le

niveau BBC : évolution des

consommations du projet

Étape du projet de rénovation

Étape 2Étape 3

État final

facteur 2 :-50 %

État initial

Étape 1

de la maison

Chaudière à condensation + isolation des combles

Énergie renouvable (solaire)

Renforcement, isolation du bâti

Renplacement des huisseriesCoefficient «a» selon

la zone climatique

Construction après1974Construction avant 1967

Les premières étapes D’une rénovation réussie

Ce pavillon de 150 m2, situé dans le Bas-Rhin, construit en 1978, moyennement isolé a bénéficié de travaux de rénovation. Des équipements de chauffage associés à un système d’énergie renouvelable ont permis de réduire de près de 64 % la consommation d’énergie pour les besoins de chauffage et ECS.

l Remplacement de l’ancienne chaudière par une chaudière à condensation.

l Rénovation du système d’émission : mise en place d’un plancher chauffant.

l installation d’un système solaire combiné constitué : - d’une surface de 14 m2 de panneaux solaires. - de deux ballons de stockage de 500 litres chacun.

un exemple en alsace

Conseils pour le remplacement de la chaudière :

l Réévaluer le besoin thermique réel du logement pour dimensionner correctement le nouveau générateur.

l Vérifier la conformité de l’installation : se référer à la fiche technique « implantation des chaudières fioul » et à la fiche spécifique pour l’aspect fumisterie éditées par l’Association Chauffage fioul et téléchargeables sur le site pro.lefioul.com - rubrique « la bibliothèque technique ».

l Vérifier le bon dimensionnement des émetteurs. cf. le guide de dimensionnement des émetteurs édité par energie & Avenir.

Pour un projet de rénovation, il est préférable pour optimiser l’investissement de traiter chaque poste de manière la plus performante possible, plutôt que de traiter tous les postes partiellement.

dans cette optique, voici des solutions de travaux types pour les différents postes à traiter lors d’une rénovation :

Toiture Panneaux de laine minérale (épaisseur = 20 cm)

Mur extérieur Isolation Thermique par l’Intérieur (ITI) panneaux de laine minérale (épaisseur = 10 cm) et un BA13

Menuiserie Double-vitrages 4/16/4 peu émissifs (Uw = 1,6 W/m²K)

Générateur Chaudière à condensation avec régulation en fonction de la température extérieure, pose de robinets thermostatiques et circulateur à vitesse variable

Chauffe Eau Solaire Individuel (CESI) (4 m² de capteurs et 300 litres de stokage)

Système Solaire Combiné (SSC) (entre 17 et 22 m² de capteurs et 750 à 1 000 litres de stockage)ENR

rénovation par bouquet de travaux

pour atteindre le niveau « hpe rénovation », une action complémentaire est nécessaire

l l’isolation des murs par l’intérieur permet d’atteindre le niveau HPe Rénovation. une attention particulière doit être portée sur le choix des matériaux (isolant + revêtement) afin de ne pas perturber la migration de vapeur à travers les parois existantes.

l le couplage avec des solutions utilisant les énergies renouvelables est une autre alternative. deux solutions solaires sont envisageables : le couplage avec un système solaire Combiné (ssC) assurant la couverture de 30 à 60 % des besoins de chauffage et d’eCs et le Chauffe eau solaire individuel (Cesi) qui permet de couvrir jusqu’à 70 % des besoins d’eCs.

` l Voici quelques éléments de comparaison entre ces deux systèmes afin d’aider à la définition du projet de rénovation :

Dimensionnement 4 m² de panneaux et 300 litres de stockage pour une famille de 4 personnes

1 m² de panneaux / 1 000 kW/h des besoins chauffage et

d’ECS 750 à 1 000 litres de stockage

Couverture de 40 à 70 % des besoins d’ECSde 30 à 60 % des besoins de chauffage

et d’ECS

les consommations énergétiques et les investissements de différentes combinaisons d’amélioration sont présentés ci-dessous pour une maison type (non isolée).

Consommation énergétique de l’état initial et aprés travaux

investissement moyen constaté par bouquet de travaux en k€

État initial toiture + chaudière performante

toiture + vitrage

+ chaudière performante

toiture + iti

toiture +chaudière

performante + Cesi

toiture + chaudière performante

Bouquet 2 travaux

Bouquet 3 travaux

La solution chaudière plus combles est la plus pertinente et permet d’atteindre le facteur 2

le bouquet de 2 travaux d’isolation des combles et le remplacement du générateur par une chaudière à condensation permet d’atteindre un gain énergétique d’environ 50 % pour moins de 10 k€ d’investissement.

51 à 90 kWh

91 à 150 kWh

151 à 230 kWh

231 à 330 kWh

331 à 450 kWh

> 450 kWh

logement économe

logement énergivore

A≤ 50 kWh

150 État final

Niveau hpE Rénovation195*

Consommation conventionnelle d’énergie du pavillon

* kW/m2.an et en zone h1a, à une altitude inférieure à 400 m

État initial

l la toiture représente environ 30 % des déperditions sur une maison individuelle non isolée. l’isolation des combles présente ainsi des gains énergétiques potentiels importants.

l les chaudières anciennes au fioul domestique présentent des rendements de seulement 77 % contre plus de 100 % pour les chaudières à condensation actuelles. Ces données reflètent ainsi les gains énergétiques importants que peut générer un remplacement du générateur.

Études et mise en oeuvre : Ecotech-Alsace.

Les premières étapes D’une rénovation réussie

Ce pavillon de 150 m2, situé dans le Bas-Rhin, construit en 1978, moyennement isolé a bénéficié de travaux de rénovation. Des équipements de chauffage associés à un système d’énergie renouvelable ont permis de réduire de près de 64 % la consommation d’énergie pour les besoins de chauffage et ECS.

l Remplacement de l’ancienne chaudière par une chaudière à condensation.

l Rénovation du système d’émission : mise en place d’un plancher chauffant.

l installation d’un système solaire combiné constitué : - d’une surface de 14 m2 de panneaux solaires. - de deux ballons de stockage de 500 litres chacun.

un exemple en alsace

Conseils pour le remplacement de la chaudière :

l Réévaluer le besoin thermique réel du logement pour dimensionner correctement le nouveau générateur.

l Vérifier la conformité de l’installation : se référer à la fiche technique « implantation des chaudières fioul » et à la fiche spécifique pour l’aspect fumisterie éditées par l’Association Chauffage fioul et téléchargeables sur le site pro.lefioul.com - rubrique « la bibliothèque technique ».

l Vérifier le bon dimensionnement des émetteurs. cf. le guide de dimensionnement des émetteurs édité par energie & Avenir.

Pour un projet de rénovation, il est préférable pour optimiser l’investissement de traiter chaque poste de manière la plus performante possible, plutôt que de traiter tous les postes partiellement.

dans cette optique, voici des solutions de travaux types pour les différents postes à traiter lors d’une rénovation :

Toiture Panneaux de laine minérale (épaisseur = 20 cm)

Mur extérieur Isolation Thermique par l’Intérieur (ITI) panneaux de laine minérale (épaisseur = 10 cm) et un BA13

Menuiserie Double-vitrages 4/16/4 peu émissifs (Uw = 1,6 W/m²K)

Générateur Chaudière à condensation avec régulation en fonction de la température extérieure, pose de robinets thermostatiques et circulateur à vitesse variable

Chauffe Eau Solaire Individuel (CESI) (4 m² de capteurs et 300 litres de stokage)

Système Solaire Combiné (SSC) (entre 17 et 22 m² de capteurs et 750 à 1 000 litres de stockage)ENR

rénovation par bouquet de travaux

pour atteindre le niveau « hpe rénovation », une action complémentaire est nécessaire

l l’isolation des murs par l’intérieur permet d’atteindre le niveau HPe Rénovation. une attention particulière doit être portée sur le choix des matériaux (isolant + revêtement) afin de ne pas perturber la migration de vapeur à travers les parois existantes.

l le couplage avec des solutions utilisant les énergies renouvelables est une autre alternative. deux solutions solaires sont envisageables : le couplage avec un système solaire Combiné (ssC) assurant la couverture de 30 à 60 % des besoins de chauffage et d’eCs et le Chauffe eau solaire individuel (Cesi) qui permet de couvrir jusqu’à 70 % des besoins d’eCs.

` l Voici quelques éléments de comparaison entre ces deux systèmes afin d’aider à la définition du projet de rénovation :

Dimensionnement 4 m² de panneaux et 300 litres de stockage pour une famille de 4 personnes

1 m² de panneaux / 1 000 kW/h des besoins chauffage et

d’ECS 750 à 1 000 litres de stockage

Couverture de 40 à 70 % des besoins d’ECSde 30 à 60 % des besoins de chauffage

et d’ECS

les consommations énergétiques et les investissements de différentes combinaisons d’amélioration sont présentés ci-dessous pour une maison type (non isolée).

État initial toiture + chaudière performante

toiture + vitrage

toiture + iti

toiture +chaudière

performante + Cesi

toiture + chaudière performante

Bouquet 2 travaux

Bouquet 3 travaux

La solution chaudière plus combles est la plus pertinente et permet d’atteindre le facteur 2

le bouquet de 2 travaux d’isolation des combles et le remplacement du générateur par une chaudière à condensation permet d’atteindre un gain énergétique d’environ 50 % pour moins de 10 k€ d’investissement.

51 à 90 kWh

91 à 150 kWh

151 à 230 kWh

231 à 330 kWh

331 à 450 kWh

> 450 kWh

logement économe

A≤ 50 kWh

150 État final

Niveau hpE Rénovation195*

Consommation conventionnelle d’énergie du pavillon

* kW/m2.an et en zone h1a, à une altitude inférieure à 400 m

État initial

l la toiture représente environ 30 % des déperditions sur une maison individuelle non isolée. l’isolation des combles présente ainsi des gains énergétiques potentiels importants.

l les chaudières anciennes au fioul domestique présentent des rendements de seulement 77 % contre plus de 100 % pour les chaudières à condensation actuelles. Ces données reflètent ainsi les gains énergétiques importants que peut générer un remplacement du générateur.

Études et mise en oeuvre : Ecotech-Alsace.

rénovation bbC

une rénovation partielle n’est pas suffisante pour atteindre le niveau « BBC Rénovation », une approche globale est nécessaire avec un bon niveau de performance sur l’ensemble des postes.

en supplément de l’installation d’une chaudière fioul à condensation, du remplacement des menuiseries, voici quelques solutions types pour atteindre un niveau BBC :

le recours aux énergies renouvelables est nécessaire pour atteindre le niveau BBC Rénovation. l’autre alternative consiste à isoler toutes les parois à un très bon niveau de performance et d’installer les systèmes les plus performants. il faut porter une attention particulière à l’étanchéité à l’air pour ces rénovations à haute performance.

la combinaison la plus pertinente consiste à installer une chaudière à condensation couplée à un système solaire combiné, une isolation renforcée et une ventilation améliorée. Cette combinaison de travaux présente en effet un gain énergétique de plus de 80 %. Ce niveau de rénovation nécessite un investissement élevé. Cependant, en plus de l’amélioration du confort thermique, les économies engendrées sont majeures et permettent d’atteindre une consommation moyenne de l’ordre de 600 à 800 litres de fioul par an.

Toiture (+) Panneaux de laine minérale (épaisseur = 35 cm)

Mur extérieur (+) Isolation Thermique par l’Extérieur (ITE) en PSE (épaisseur = 25 cm) et revêtement extérieur

Mur intérieur (+) Isolation Thermique par l’Intérieur (ITI) panneaux de laine minérale (épaisseur = 10 cm) et un BA13

Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) Hygro B

Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) Double Flux (eff. 85 %)

plancher bas Isolation sous plancher en PUR (épaisseur = 15 cm)

Chauffe Eau Solaire Individuel (CESI) (4 m2 de capteurs et 300 litres de stokage)

Système Solaire Combiné (SSC) (entre 13 m2 de capteurs)

Étanchéité à l’air Q4Pa - surf. = 0,8 m3 / m2

Ventilation

Comment atteindre le niveau bbC rénovation

toiture + ite + iti

+ Pl. bas + VmC df

+ étanchéité à l’air

toiture + iti

+ Pl. bas + VmC hygro B

toiture + ite + iti

+ étanchéité à l’air +Cesi

État initial

bbCCons

Deux exemples de rénovation réussies à niveau bbC

Le couplage d’une chaudière fioul avec deux énergies renouvables

• Maît

’œuv

re : A

ré (2

5) • B

u d’ét

ique :

51 à 90 kWh

91 à 150 kWh

151 à 230 kWh

231 à 330 kWh

331 à 450 kWh

> 450 kWh

logement économe

A≤ 50 kWh

78 État final

Niveau bbC Rénovation 96*

Consommation conventionnelle d’énergie

* kW/m2.an et en zone h1c, à une altitude inférieure à 400 m

51 à 90 kWh

91 à 150 kWh

151 à 230 kWh

231 à 330 kWh

331 à 450 kWh

> 450 kWh

logement économe

A≤ 50 kWh

98 État finalNiveau bbC Rénovation 112 *

* kW/m2.an et en zone h1c, à une altitude supérieure à 800 m

le système de chauffage a été couplé à deux systèmes de production de chaleur par énergies renouvelables :

l un Cesi comprenant 6,5 m2 de panneaux solaires pour le préchauf-fage de l’eCs.

l un poêle à bois label « flamme verte » situé dans le séjour.

la ventilation a été améliorée par l’installation d’une VmC simple flux hygroréglable de type B.

la maison a bénéficié d’un traitement complet du bâti :

l l’isolation thermique par l’extérieur des murs et le traitement desbandeaux des fenêtres par 11 cm de laine et fibre de bois permet-tent de réduire considérablement les ponts thermiques.

l l’isolation thermique des combles par 30 cm de laine de bois.

l l’isolation du plancher bas par 15 cm de ouate de cellulose.

l le remplacement de certains ouvrants par des menuiseries dV de type 4/16/4 à isolation renforcée.

En plus des travaux d’agrandissement (+ 60 % de surface habitable), cette maison compacte située à Besançon, d’une surface de 135 m2 après travaux a réduit sa facture énergétique de moitié. L’ équipement de chauffage au fioul installé en 2003, composé d’une chaudière basse température, a été conservé.

l le remplacement de l’ancien générateur par une chaudière à condensation fioul domestique produisant les besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire.

l l’amélioration du système de ventilation par simple flux de type Hygro B.

l l’isolation thermique de la toiture constituée de 15 à 20 cm de laine de verre.

l une isolation thermique par l’intérieur par 10 cm de laine de verre et traitement spécifique des ponts thermiques.

l Remplacement des ouvrants par des menuiseries peu émissives à isolation renforcée d’un uw équivalent à 1,8 W/m2.

l un traitement de l’étanchéité à l’air des parois pour atteindre 1,26 m3/h.m2.

Cette maison située en Franche-Comté de 210 m2 en R+1 a bénéficié d’une rénovation lourde en 2011 comprenant :une isolation thermique renforcée avec une chaudière à condensation fioul