famille pavillons de banlieue dentre les...

DÉPARTEMENT ÉNERGIE SANTÉ ENVIRONNEMENT

Division Energie – Pôle Performance Energétique des bâtiments

DÉPARTEMENT ECONOMIE ET SCIENCES HUMAINES

Laboratoire Services Process Innovations

ESE/DE/PEB-12.037RR

FEVRIER 2012

MAISONS INDIVIDUELLES CONSTRUITES AVANT 1949

FAMILLE ‘PAVILLONS DE BANLIEUE D’ENTRE LES DEUX GUERRES’

FICHES DE REHABILITATION THERMIQUE

Augustine FERY, Rofaïda LAHRECH, Sylvain LAURENCEAU

DÉPARTEMENT ÉNERGIE SANTÉ ENVIRONNEMENT

Division Energie – Pôle Performance Energétique des bâtiments

ESE/DE/PEB-12.037RR

FEVRIER 2012

2

SOMMAIRE INTRODUCTION ...................................................................................................... 3 DONNEES GENERALES SUR LE BATIMENT ............................................................... 3 DESCRIPTION DU BATIMENT AVANT TRAVAUX ...................................................... 5 PROFIL ENERGETIQUE DU BATIMENT AVANT RENOVATION ................................... 9 SOLUTIONS DE RENOVATION ENVISAGEABLES .................................................... 11 SCENARIOS DE RENOVATION ............................................................................... 15

IMPACTS DES RENOVATIONS THERMIQUES ............................................................. SCENARIO1 .......................................................................................................... 17 BATIMENTS INDEPENDANTS ................................................................................ 18 BATIMENT INDEPENDANT- IMPACTS ENERGIE ET CLIMAT ................................... 19 BATIMENT INDEPENDANT- IMPACTS ECONOMIQUES ........................................... 29 BATIMENTS MITOYENS ......................................................................................... 32 BATIMENT MITOYEN- IMPACTS ENERGIE ET CLIMAT ........................................... 33 BATIMENT MITOYEN- IMPACTS ECONOMIQUES.................................................... 43

IMPACTS DES RENOVATIONS THERMIQUES ............................................................. SCENARIO2 .......................................................................................................... 45 BATIMENTS INDEPENDANTS ................................................................................ 46 BATIMENT INDEPENDANT- IMPACTS ENERGIE ET CLIMAT ................................... 47 BATIMENT INDEPENDANT- IMPACTS ECONOMIQUES ........................................... 56 BATIMENTS MITOYENS ......................................................................................... 58 BATIMENT MITOYEN- IMPACTS ENERGIE ET CLIMAT ........................................... 59 BATIMENT MITOYEN- IMPACTS ECONOMIQUES.................................................... 68

IMPACTS DES RENOVATIONS THERMIQUES ............................................................. SCENARIO3 .......................................................................................................... 70 BATIMENTS INDEPENDANTS ................................................................................ 71 BATIMENT INDEPENDANT- IMPACTS ENERGIE ET CLIMAT ................................... 72 BATIMENT INDEPENDANT- IMPACTS ECONOMIQUES ........................................... 80 BATIMENTS MITOYENS ......................................................................................... 82 BATIMENT MITOYEN- IMPACTS ENERGIE ET CLIMAT ........................................... 83 BATIMENT MITOYEN - IMPACTS ECONOMIQUES................................................... 91

Maisons individuelles construites avant 1949 Famille ‘pavillons de banlieue d’entre les deux guerres’

3

INTRODUCTION

Dans l’objectif de contribuer à la définition d’orientations pour faciliter la mise en œuvre des

objectifs du Grenelle et du SRCAE1 dans le secteur des bâtiments, des exemples de bâtiments types

identifiés par famille pour l’Ile de France sont décrites pour proposer des bouquets de solutions de

réhabilitation énergétique et estimer les impacts de ces solutions sur le volet énergétique,

environnemental, économique et financier. Ces fiches de réhabilitation servent de base pour évaluer

la généralisation de solutions de réhabilitation et le calcul des impacts de ses solutions sur

l’ensemble de la famille concernée.

DONNEES GENERALES SUR LE BATIMENT

La maison se compose généralement

d’une cave, du rez-de-chaussée et d’un

premier étage comportant rampant et

comble perdu sous toiture. La

construction est en béton pour les

fondations, le soubassement en

meulières, l’élévation en briques

apparentes ou meulières ou complètement enduites ou décorée avec de faux pans de bois. La

toiture peut comporter des décorations en boiserie et poinçon. Elle ne comporte aucune isolation

thermique.

1 SRCAE : Schéma Régional Climat Air Energie

Segment :

Famille :

Maison d’entre les deux guerres

En 1928, la loi Loucheur favorise

l’émergence de ce type d’habitat

individuel dans la ‘banlieue

pavillonnaire’ notamment autour de

Paris. Ces maisons individuelles sont

des constructions indépendantes ou

jumelles, situées dans des quartiers de

villes ou en périphérie de grandes

villes. Elles marquent le temps des

papillonneurs dans le contexte de

l’exode rural et la crise du logement en

région parisienne. Ces constructions

modestes, hautes, en briques et/ou

meulières sur des terrains étroits sont

issues de modèles types défini par des

architectes et largement diffusées.

Période avant

1949


4

Les caractéristiques principales de ce type de bâtiment sont données ci-dessous :

Nature de la construction

Murs extérieurs Meulières ou briques pleines et briques creuses de région

Toiture Solive bois, sans remplissage entre solive ou auget en plâtras et plâtre

Planchers Solives en bois ou en métal

Type de ventilation

Naturelle

Spécificités

bâtiment à inertie moyenne

Façades plus ou moins ornées : partie de briques apparentes, pans de bois en plâtre,

mouchetis tyrolien, etc. Insertion de petits balcons en bois sur façades, décors de linteaux

Bâtiment thermiquement non isolé

Renouvellement d’air non maîtrisé

Disposition

Implantation : quartier de ville, en péri urbaine ou banlieue

Positionnement sur la parcelle : majoritaire isolé ou mitoyenne ou jumelée et retrait sur

parcelle étroit.

Statut d’occupation

Propriétaire


5

DESCRIPTION DU BATIMENT AVANT TRAVAUX

Caractéristiques globales

Surface habitable du bâtiment (m²) 90

SHON (m²) 110

Hauteur du bâtiment (m) 11

Nombre de niveaux 2

Nombre de pièces 4

Toiture Rampant et combles perdus

Plancher Sur sous-sol semi-enterré (cave et buanderie)

Ratio de parois vitrées (%) par rapport à la

surface totale déperditive hors plancher

bas

Indépendant 13%

Mitoyen 17%

Ratio de parois vitrées (%) par rapport à la

surface habitable

30%


6

Plans du bâtiment

Façade principale

Plan du rez de chaussée

Coupe

Plan du premier étage

Plan du sous sol

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/Simple_compass_rose-fr.svg


7

Caractéristiques de l’enveloppe

Parois

opaques

Nature des parois / procédés/isolation existante U (W/ m².K)

moyen

Murs extérieurs

ou murs donnant sur les locaux

non chauffés

Murs en fondation arasés au dessus du plancher bas du RDC en meulière, épaisseur 25 cm

Murs de façades en briques pleines de région, épaisseur 20 cm

2.4

Plancher haut

Plancher haut en bois hourdé en auget ordinaire sur lattis 1.3

Planchers bas

Plancher haut des caves en fer I hourdé au plâtras, mâchefer et plâtre béton

1.6

Fenêtres et portes fenêtres

Nature du vitrage / menuiserie / fermetures Ujn (W/ m².K) moyen

Fenêtres Simple vitrage, menuiserie bois, volet plein bois 4.6

Portes Nature des portes U (W/ m².K) moyen

Portes Porte en bois 3.6


8

Les principaux ponts

thermiques

Nature des ponts thermiques Ψ (W/ m.K) moyen

Type L8 Liaisons périphériques des planchers bas avec un mur

0.2

Type L9 Liaisons périphériques des planchers intermédiaires ou sous combles aménageables avec un mur

0.4

Type L10 Liaisons périphériques des murs avec un plancher haut lourd

Autres Appuis et tableau, linteau, angle, … 0.2

Caractéristiques thermiques globales maison indépendante

maison mitoyenne

Ubât

W/ (m².K)

Coefficient moyen de

déperditions à travers l’enveloppe

2.33 2.23

Les systèmes de chauffage, production d’eau chaude sanitaire

Energie initiale : gaz

L’équipement de chauffage a été renouvelé par une chaudière gaz classique dans la deuxième moitié

des années 80. La chaudière est localisée au sous sol, d’une puissance de 28 kW, elle assure la

production pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire avec un ballon de stockage de 150 litres. Son

rendement moyen annuel actuel est de 80% pour le chauffage et 45% pour la production d’eau

chaude sanitaire. Le fonctionnement de la chaudière est uniquement contrôlé par son aquastat.

Les émetteurs à eau sont d’origines. Ces radiateurs ne sont pas équipés de robinets thermostatiques

mais peuvent s’adapter à une production de chaleur basse température.

Les tuyauteries de distribution pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire circulent en plafond du

sous sol et ne sont pas ou mal calorifugées.

L’utilisation des cheminées ou des appoints ne sont pas prises en compte pour l’appréciation des

gains énergétiques après rénovation.


9

La ventilation

Il n’existe aucun système de ventilation. Le renouvellement d’air est principalement assurer par les

ouvertures de fenêtres, par les infiltrations du bâti et des ouvrants.

Caractéristiques Bâtiment

indépendant

Bâtiment

mitoyen

Q4Pa_surf

m3/h/m²

Perméabilité à l’air de l’enveloppe

conventionnelle sous 4 Pascals

1.7 1.7

hv hors

perméabilité à l’air

W /°K/m²

Coefficient de déperditions de

chaleur par renouvellement d’air

hors perméabilité à l’air

0.41 0.41

hv

W /°K/m²

Coefficient de déperditions de

chaleur par renouvellement d’air

0.95 0.83

ht

W /°K/m²

Coefficient de déperdition de

chaleur par les parois

6.76 5.21

PROFIL ENERGETIQUE DU BATIMENT AVANT RENOVATION

Méthode et hypothèses de calcul des consommations

La méthode de calcul utilisée pour les calculs est la méthode TH-C-E ex utilisée pour les calculs de la

réglementation thermique des bâtiments existants soumis à des travaux de rénovation thermique

Consommations d’énergie du bâtiment avant rénovation

Répartition consommations d’énergie primaire par poste

Bâtiment indépendant Bâtiment mitoyen

En kWhep/m²/an En % En kWhep/m²/an

En %

chauffage 442 88 345 86

ECS 49 11 46 11

Eclairage 6 1 5 1

Auxiliaires 7 1 5 1

Consommation d’énergie primaire

pour le chauffage, l’ECS et

l’éclairage

Bâtiment indépendant

504 kWhep / (m²SHON.an)

Bâtiment mitoyen

400 kWhep / (m²SHON.an)

Niveau BBC rénovation 104 kWhep / (m²SHON.an)


10

Répartition des déperditions thermiques par transmission à travers

l’enveloppe avant rénovation

Répartition des déperditions de chaleur à travers l’enveloppe

Bâtiment indépendant Bâtiment mitoyen

En % En %

Murs extérieurs 43 31

Fenêtres et

portes fenêtres

19 24

toiture 12 15

Plancher bas 10 12

Ponts

thermiques

5 4

Emission de CO2 du bâtiment avant rénovation

Facture énergétique

Emissions de CO2 pour le

chauffage, l’ECS et l’éclairage


115 kg CO2/m².an

Bâtiment mitoyen

91 kg CO2/m².an

Dépenses d’énergie pour le

chauffage, l’ECS et l’éclairage


2940 €/an soit 27€/m²/an

Bâtiment mitoyen

2340 €/an soit 21€/m²/an


11

SOLUTIONS DE RENOVATION ENVISAGEABLES

Prise en compte de l’implantation du bâtiment et du site

Afin de rendre compte des différentes variantes pour ces bâtiments en termes d’implantation sur le

site (mitoyenneté) et de possibilités offertes par le site (possibilité ou pas de rénovation de façades,

de raccordement au réseau urbain, de bénéficier de la géothermie et de mise en place de panneaux

solaires), nous avons étudié différentes configurations qui prennent en compte ces éléments et qui

se distinguent entre elles par des solutions de réhabilitation différentes aussi bien pour l’enveloppe

du bâtiment (bâti) que pour ses équipements de chauffage, d’ECS et de ventilation.

Les cas étudiés

positionnement du

bâtiment par rapport

aux bâtiments voisins

bâtiment indépendant sans mitoyenneté

bâtiment mitoyen sur les deux pignons

Les cas étudiés

Possibilités d’isolation

des façades

Isolation par l’extérieur (également sur les pignons pour

les bâtiments indépendants)

Isolation par l’intérieur (également sur les pignons pour

les bâtiments indépendants)

Pas de possibilité (soit par rapport à l’implémentation du

bâtiment dans le site, au caractère architecturale de la

façade, aux difficultés techniques ou pour d’autres

raisons

Pour les bâtiments indépendants, et pour ce cas de

figure, les deux possibilités d’isolation des pignons sont

étudiées : isolation par l’extérieur et pas d’isolation

Les cas étudiés

possibilités qu'offre le

site en rapport à la

fourniture d'énergie

Pour le chauffage Géothermie basse température

Pour l’ECS Solaire thermique


12

Les différentes configurations d’isolation de l’enveloppe

Cas des maisons indépendantes

Maisons indépendantes

5 Configurations différentes d’isolation de l’enveloppe

fenêtres Fenêtres double vitrage de classement Th 10 à minima 1.4≤Uw≤1.6 W/m².K

Portes U≤2.5 W/m².K

toiture Isolation sous combles R isolant ≥ 6.25 m².W/K, sous rampants R isolant ≥ 2.5 m².W/K

pignons Isolation par l’extérieur (ITE)

R isolant ≥ 3.75 m².W/K

Isolation par

l’intérieur (ITI)

R isolant ≥ 2.5

m².W/K

Isolation par

l’extérieur

R isolant ≥ 3.75

m².W/K

Pas d’isolation

façades Isolation par l’extérieur (ITE)


Isolation par

l’intérieur (ITI)

R isolant ≥ 2.5

m².W/K

Pa s d’isolation Pas d’isolation

Plancher bas Pas d’isolation

Plancher bas

sous cave :

Isolation

R isolant ≥ 1.5

m².W/K

Plancher bas sur

terrasse : pas

d’isolation

Pas d’isolation Pas d’isolation Pas d’isolation

Nomenclature

de la

configuration

B1 B2 B3 B4 B5

Cas des maisons mitoyennes

Maisons mitoyennes

4 Configurations différentes d’isolation de l’enveloppe

fenêtres Fenêtres double vitrage de classement Th 10 à minima 1.4≤Uw≤1.6 W/m².K

Portes U≤2.5 W/m².K

toiture Isolation sous combles R isolant ≥ 6 m².W/K, sous rampants R isolant ≥ 2.8 m².W/K

façades

Isolation par

l’extérieur (ITE)

R isolant ≥ 3.75

m².W/K

Isolation par l’intérieur (ITI)

R isolant ≥ 2.5 m².W/K Pa s d’isolation

Plancher bas Pas d’isolation

Plancher bas sous

cave : Isolation


Plancher bas sur

terrasse : pas

d’isolation

Pas d’isolation

Pas d’isolation

Nomenclature

de la

configuration

B6 B7 B8 B9


13

Les différentes configurations pour les équipements de ventilation, de

chauffage et d’ECS

Les configurations

6 Configurations différentes de rénovation d’équipements de

chauffage, ECS et ventilation

Energie de

production

pour le

chauffage /

ECS

Gaz pour

chauffage et

ECS

Géothermie

pour le

chauffage

Electricité

pour l’ECS

PAC

air/eau

pour le

chauffage

Electricité

pour

l’ECS

Gaz pour

chauffage et

ECS +

solaire

thermique

ECS

Géothermie

pour le

chauffage

Electricité

pour l’ECS

+ solaire

thermique

ECS

PAC air/eau

pour le

chauffage

Electricité

pour l’ECS +

solaire

thermique

ECS

Système

production

chauffage

Chaudière à

condensation

PAC eau/eau PAC

air/eau

Chaudière à

condensation

PAC

air/eau

PAC air/eau

Production

pour l’ECS

Mixte avec

chauffage +

ballon

stockage

Ballon électrique

Chauffe eau

solaire avec

appoint

hydraulique

Ballon électro solaire

Régulation

production

chauffage

Fonction de la température extérieure

distribution Calorifugeages des réseaux de distribution à minima classe 2 (R isolant ≥ 1 m².K/W) et

pompe de circulation à vitesse variable

programmati

on

Programmateur central (réduit/occupation/inoccupation) avec thermostat d’ambiance

Régulation

émission

Robinets thermostatiques certifiés sur chaque émetteur

Ventilation VMC Hygro B

La mise en place du système de ventilation est couplée avec les actions

portant sur les parois verticales (murs ou fenêtres).

Nomenclat

ure de la

configurati

on

MIE1 MIE2 MIE3 MIE4 MIE5 MIE6


14

Caractéristiques des équipements de chauffage, ECS, ventilation

Chaudière à

condensation

Chaudière à condensation dont la puissance est dimensionnée en fonction des

actions réalisées sur l’enveloppe.

Rendements à puissance nominale sur PCI ≥ 98%,

Rendement à puissance intermédiaire ≥ 100%,

Géothermie Pompe à chaleur eau/eau fonctionnement à basse température de COP ≥4.2

avec système de captage au sol ou sur nappe

PAC air/eau Pompe à chaleur air/eau fonctionnement à basse température de COP ≥3.2

avec appoint électrique

Ballon de

stockage ECS

Ballon de stockage 150 litres à faibles pertes thermiques

Ballon

électrique ECS

Accumulateur électrique NF

Ballon électro-

solaire

Ballon solaire 300 litres avec appoint électrique intégré

Chauffe eau

solaire

Ballon solaire 200 litres avec appoint hydraulique

Panneaux

solaires

4.4 m² de capteurs solaires haut rendement, rendement ≥0.7

Ventilation Système VMC hygroréglable

Nous avons décrit dans les § précédents des configurations différentes pour les travaux de

rénovations thermiques sur l’enveloppe du bâtiment et des configurations différentes pour les

travaux de rénovations thermique des équipements de chauffage, d’ECS et de ventilation.

Nous avons étudié différentes configurations de rénovation thermique pour la famille de bâtiment en

croisant les configurations d’enveloppe (B1 à B9) et celles des équipements (MIE1 à MIE6). Nous

avons appliqué ces configurations globales sur un bâtiment qui est considéré comme un exemple de

bâtiment type représentatif de la famille des pavillons de banlieue d’entre les deux guerres

construits avant 1949.

Nous avons considéré pour le bâtiment initial et pour le bâtiment rénové un chauffage central. Au

total 30 configurations sont étudiées en considérant le bâtiment indépendant et 24 configurations en

le considérant mitoyen.


15

SCENARIOS DE RENOVATION

Présentation des différents scénarios

Le scénario de rénovation du bâtiment est déterminé en spécifiant les points suivants :

Le nombre d’étapes de rénovation (exemples : rénovation complète en une seule étape,

rénovation complète en deux étapes, rénovation partielle en deux étapes, etc.…)

Pour chaque étape de rénovation, les actions précises sur l’enveloppe et sur les

équipements en termes de solutions retenues

Trois scénarios de rénovation ont été étudiés, les trois scénarios aboutissent à une rénovation

complète (enveloppe et équipements) en dernière étape

Scénario 1 : rénovation énergétique complète en une seule étape

1

seule

étape

intervention complète sur l’enveloppe du bâtiment et sur les équipements en une

seule étape

configurations étudiées :

- Bâtiment indépendant : Le croisement des configurations d’enveloppe B1 à B5 et

des configurations d’équipements MIE1 à MIE6

- Bâtiment mitoyen : Le croisement des configurations d’enveloppe B6 à B9 et des

configurations d’équipements MIE1 à MIE6

Scénario 2 : Rénovation énergétique complète en deux étapes en commençant par

l’enveloppe du bâtiment et la ventilation

1ère

étape

Intervention complète sur l’enveloppe du bâtiment :


- Bâtiment indépendant : Le croisement des configurations d’enveloppe B1 à B5, de

la configuration de rénovation de la ventilation et de la configuration des

équipements non rénovés

- Bâtiment mitoyen : Le croisement des configurations d’enveloppe B6 à B9, de la

configuration de rénovation de la et de la configuration des équipements non

rénovés

2ème

étape

Intervention sur les systèmes de production de chauffage et ECS


- Bâtiment indépendant : Le croisement des configurations d’enveloppe B1 à B5

réalisées en première étape et des configurations d’équipements MIE1 à MIE6

- Bâtiment mitoyen : Le croisement des configurations d’enveloppe B6 à B9 réalisées

en première étape et des configurations d’équipements MIE1 à MIE6

Scénario 3 : Rénovation énergétique complète en deux étapes en commençant par les équipements

1ère

étape

Intervention uniquement sur les systèmes de chauffage et ECS (équipements)


- Le croisement de la configuration de l’enveloppe non rénovée et des configurations

d’équipements MIE1 à MIE6

2ème

étape

Intervention sur l’enveloppe du bâtiment :


- Bâtiment indépendant : Le croisement des configurations d’enveloppe B1 à B5, et

des configurations des équipements réalisées en première étape.

- Bâtiment mitoyen : Le croisement des configurations d’enveloppe B6 à B9, et des

configurations des équipements rénovés en première étape.


Scénario 1 de rénovation thermique

16

Codes couleur pour le tableau des indicateurs de rentabilité

Pour donner de la lisibilité au tableau sur les indicateurs de rentabilité et identifier les actions les

plus rapidement rentabilisées nous avons adopté un code couleur.

Les actions dont le Temps de Retour Brut (TRB) est inférieur à 17 ans sont identifiées en vert.

Les actions dont le TRB est compris entre 17 et 25 ans sont identifiées en orange.

Les actions dont le TRB est supérieur à 25 ans sont identifiées en rouge.



17

IMPACTS DES RENOVATIONS THERMIQUES

SCENARIO1


Scénario 1 de rénovation thermique, cas des bâtiments indépendants

18

BATIMENTS INDEPENDANTS



19

BATIMENT INDEPENDANT- IMPACTS ENERGIE ET CLIMAT

Consommations en énergie primaire avant et après rénovation

Pour l’ensemble des configurations

Consommations d’énergie avant rénovation : 504 kWhep/m²/an

Configurations sans Solaire

thermique pour l’ECS

Configurations avec solaire


Consommations

d’énergie

(kWhep/m²/an)

Gain

Energétique

(%)

Consommations

d’énergie

(kWhep/m²/an)

Gain

Energétique

(%)

Chauffage et

ECS par

chaudière à

condensatio

n

ITE façades et pignons -

B1 150 70% 132 74%


isolation plancher bas B2 126 75% 108 79%

ITI façades et pignons -

B3 165 67% 146 71%

Sans isolation façades,

ITE pignons- B4 228 55% 209 58%

Sans isolation façades ni

pignons – B5 283 44% 265 47%

Chauffage

par

géothermie,

ECS par

ballon

électrique


B1 148 71% 108 79%




B3 157 69% 118 77%


ITE pignons- B4 198 61% 159 68%


pignons – B5 235 53% 195 61%

Chauffage

par PAC

air/eau

ECS par

ballon

électrique


B1 173 66% 135 73%




B3 186 63% 147 71%


ITE pignons- B4 243 52% 205 59%


pignons – B5 294 42% 256 49%


pignons – B5 150 70% 132 74%

En considérant l’ensemble des configurations reportées dans le tableau ci-dessus, la

consommation d’énergie primaire moyenne est de 175 kWhep/m²/an. Elle est de 159

kWhep/m²/an pour les configurations sans solaire thermique et de 191 kWhep/m²/an pour

les configurations avec solaire thermique. Ainsi le solaire thermique permet un gain

complémentaire d’environ 17% en moyenne par rapport au cas sans solaire thermique soit environ

en moyenne 6% de gain complémentaire par rapport au bâtiment non rénové.



20

Consommations d’énergie primaire, gain en %

- L’ensemble des configurations permettent un gain potentiel important allant de 42% à 82%.

Les consommations d’énergie primaire varient entre 132 et 294 kWhep/m²/an pour les

configurations sans solaire thermique et entre 92 et 256 kWhep/m²/an pour les

configurations avec solaire thermique

- La configuration de rénovation qui permet le gain le plus élevé correspond à une isolation

complète de l’enveloppe (y compris le plancher bas) par l’extérieur avec un système de

chauffage par géothermie et du solaire thermique pour l’ECS. C’est la seule configuration qui

permet d’atteindre le niveau BBC rénovation.

70%

75%

67%

55%

44%

71%74%

69%

61%

53%

66%

70%

63%

52%

42%

74%

79%

71%

58%

47%

79%82%

77%

68%

61%

73%

78%

71%

59%

49%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

con

som

mat

ion

d'é

ne

rgie

pri

mai

re,

gain

en

%

Maisons Individuelles construites avant 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerres

Scénario de rénovation en une seule étape ( scénario 1)Cas des maisons indépendantes

Ensemble des configurationsConsommation d'energie primaire, gains en %

Sans ST pour ECS

Avec ST pour ECS



21

0

100

200

300

400

500

600

avant rénovation ITE façades et pignons

ITE façades et pignons

ITE pignons pas d'isolation

façades

ITI façades et pignons

pas d'isolation

avant rénovation PLC bas isolé PLC bas pas isolé

con

som

mat

ion

d'é

ne

rgie

pri

mai

re e

n k

Wh

/m²/

an

Maisons Individuelles construites avant 1949- pavillons de banlieue d'entre les deux guerres

Scénario de rénovation en une seule étape ( scénario 1)Cas des maisons indépendantes

Ensemble des configurations

avant réno/Gaz - avant réno/Gaz

chauffage : gaz - ECS : gaz - Sans ST pour ECS

chauffage : gaz - ECS : gaz - Avec ST pour ECS

chauffage : géothermie - ECS : élec - Sans ST pour ECS

chauffage : géothermie - ECS : élec - Avec ST pour ECS

chauffage : PAC air/eau - ECS : élec - Sans ST pour ECS

chauffage : PAC air/eau - ECS : élec - Avec ST pour ECS

0

100

200

300

400

500

600

avant réno/Gaz

chauffage : gaz

chauffage : géothermie

chauffage : PAC air/eau

chauffage : gaz



avant réno/Gaz

ECS : gaz ECS : élec ECS : gaz ECS : élec

avant réno/SST

Sans ST pour ECS Avec ST pour ECS

Co

nso

mm

atio

n d

'én

erg

ie p

rim

aire

en

kW

h/m

²/an

Maisons Individuelles construites après 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerres

Scénario de rénovation en une seule étapeCas des maisons indépendantes

Ensemble des configurationsConsommation d'énergie primaire en kWhep/m²/an

avant rénovation - avant rénovation

pas d'isolation - PLC bas pas isolé

ITE façades et pignons - PLC bas isolé

ITE façades et pignons - PLC bas pas isolé

ITI façades et pignons - PLC bas pas isolé

ITE pignons pas d'isolation façades - PLC bas pas isolé



22

Effets des différents types d’isolation d’enveloppe (tous types d’améliorations des

équipements confondus)

Lorsque tous les équipements de chauffage, d’ECS et de ventilation sont complètement

rénovés, les fenêtres et la toiture isolés :

- Sans isolation des façades et des pignons, on note un gain en consommation

d’énergie primaire d’environ 49% par rapport au bâtiment non rénové (initial), ce

gain est modulé selon le type d’amélioration des équipements.

- L’isolation des pignons par l’extérieur mais sans isolation des façades amène

un gain supplémentaire d’environ 10% par rapport au cas où ils ne sont pas isolés.

- L’isolation des façades par l’extérieur amène un gain supplémentaire d’environ

14% par rapport au cas où elles ne sont pas isolées.

- L’écart de gain entre l’isolation par l’extérieur et l’isolation par l’intérieur est

d’environ 2 %.

- L’isolation du plancher bas se traduit par un gain supplémentaire d’environ 4%.

Ces gains sont modulés selon le type d’amélioration des équipements comme le

montre le graphe si dessous pour le cas ‘façades et pignons isolés par l’extérieur’

49%

72%70%

59%

76%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

pas d'isolation ITE façades et pignons ITI façades et pignons ITE pignons pas d'isolation façades

Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

en

%



Effets des types d'isolation de l'enveloppe

Consommation d'énergie primaire, gain en %

PLC bas pas isolé

PLC bas isolé



23

75%

69%

72%

78%

74%

77%

64%

66%

68%

70%

72%

74%

76%

78%

80%

chauffage : géothermie chauffage : PAC air/eau chauffage : gaz

ECS : élec ECS : gaz


con

som

mat

ion

d'é

ne

rgie

pri

mai

re,

gain

s e

n %



Façades et pignons isolés par l'extérieur, répartition des gains selon les équipements

PLC bas pas isolé

PLC bas isolé



24

Effets des différents types d’amélioration des équipements de chauffage et ECS (tous

types d’améliorations d’enveloppe confondus)

Lorsque l’enveloppe du bâtiment est améliorée (avec des variantes) :

- Le système de chauffage par aérothermie ( PAC air/eau) accompagné d’une

production d’ECS par ballon électrique est la solution d’équipements qui permet le

gain le plus faible, 58% par rapport au bâtiment non rénové.

- Le système de chauffage par chaudière gaz à condensation pour le chauffage

et l’ECS permet par rapport au système de chauffage par PAC air/eau, un gain

supplémentaire d’environ 4%.

- Le solaire thermique permet un gain énergétique complémentaire allant de 4% à 8%.

Ces gains sont modulés selon le type d’isolation de l’enveloppe comme le montre le

graphe si dessous pour le cas ‘système de chauffage par géothermie et ECS par

chaudière gaz à condensation’.

62%65%

58%

66%

73%

66%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

ECS : gaz ECS : élec ECS : élec

chauffage : gaz chauffage : géothermie chauffage : PAC air/eau

Co

nso

mm

atio

n d

'én

erg

ie p

rim

aire

, ga

in e

n %

Maisons Individuelles construites avant 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerresScénario de rénovation en une seule étape


Effets du système de production de chauffage et d'ECS

Sans ST pour ECS

Avec ST pour ECS



25

72%

61%

69%

53%

80%

68%

77%

61%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

ITE façades et pignons ITE pignons pas d'isolation façades ITI façades et pignons pas d'isolation


ECS : élec

Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

s e

n %



Chauffage par géothermie, ECS élec - répartition des gains selon isolation enveloppe

Sans ST pour ECS

Avec ST pour ECS



26

Emission de CO2 avant et après rénovation


Emission de CO2 avant rénovation : 80 kg/m²/an





Emissions de CO2

(kg/m²/an)

Gain CO2 (%) Emissions de CO2

(kg/m²/an)

Gain CO2

(%)

Chauffage et

ECS par

chaudière à

condensatio

n


B1 32 72% 28 76% ITE façades et pignons -

isolation plancher bas B2 27 77% 22 81% ITI façades et pignons -

B3 36 69% 31 73% Sans isolation façades,

ITE pignons- B4 50 56% 45 60% Sans isolation façades ni

pignons – B5 63 45% 58 49%

Chauffage

par

géothermie,

ECS par

ballon

électrique






pignons – B5 9 92% 8 93%

Chauffage

par PAC

air/eau,

ECS par

ballon

électrique






pignons – B5 16 86% 15 87%



27


- Le système de chauffage par géothermie couplé à une chaudière gaz à condensation pour

l’ECS permet des gains d’émissions de CO2 très importants (minimum 92% sans solaire

thermique et minimum 93% avec solaire thermique)

72%

77%

69%

56%

45%

96% 97% 96%94% 92% 93% 95%

93%89%

86%

76%

81%

73%

60%

49%

96% 97% 96%94% 93% 94% 95%

93%90%

87%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Emis

sio

ns

de

CO

2, g

ain

en

%


Scénario de rénovation en une seule étape ( scénario 1)

Cas des maisons indépendantesEnsemble des configurations

Sans ST pour ECS

Avec ST pour ECS



28

0

20

40

60

80

100

120

140

avant réno/Gaz

chauffage : gaz chauffage : géothermie




avant réno/Gaz

ECS : gaz ECS : élec ECS : gaz ECS : élec

avant réno/SST


Emis

sio

ns

de

CO

2 e

n k

g/m

²/an


Scénario de rénovation en une seule étape

Cas des maisons indépendantesEnsemble des configurations



ITE façades et pignons - PLC bas isolé

ITE façades et pignons - PLC bas pas isolé

ITI façades et pignons - PLC bas pas isolé

ITE pignons pas d'isolation façades - PLC bas pas isolé



29

BATIMENT INDEPENDANT- IMPACTS ECONOMIQUES

Impacts des différents travaux de rénovation thermique

Le tableau suivant présente les principales caractéristiques des différents travaux de rénovation

thermique, à savoir le coût des travaux, les gains en énergie, les gains en CO2 et les gains sur la

facture énergétique.

coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

ITE façades et pignons -B1 320 € 353 83 18,8 € 373 € 372 87 19,8 €


isolation plancher bas-B2348 € 377 88 20,1 € 401 € 396 93 21,1 €

ITI façades et pignons -B3 273 € 339 79 18,0 € 327 € 358 84 19,0 €

Sans isolation façades, ITE

pignons- B4257 € 276 65 14,7 € 310 € 294 69 15,7 €


pignons – B5215 € 220 52 11,7 € 268 € 239 57 12,7 €






pignons- B4448 € 305 108 17,5 € 501 € 345 108 19,4 €


pignons – B5405 € 269 106 15,9 € 459 € 308 106 17,7 €






pignons- B4302 € 260 103 15,5 € 353 € 299 103 17,2 €


pignons – B5260 € 210 99 13,1 € 311 € 248 100 14,9 €

Configurations sans Solaire thermique pour l’ECS Configurations avec Solaire thermique pour l’ECS

Chauffage et ECS

par chaudière à

condensation

Chauffage par

géothermie, ECS

par ballon

électrique

Chauffage par

aérothermie,

ECS par ballon

électrique



30

Rentabilité des travaux de rénovation thermique

Le tableau suivant présente les trois indicateurs de rentabilité des travaux que nous avons retenus

pour cette étude.

Tous les bouquets de travaux (sauf un) ont des TRB supérieurs à la durée de vie des équipements

et inférieurs à celle des solutions d’isolation.

La solution d’isolation la plus rentable est la solution B3. Le système le plus rentable est la chaudière

à condensation. Avec le couplage chaudière à condensation et action d’isolation B3 le TRB de ce

bouquet de travaux est inférieur à la durée de vie du système.

La PAC géothermiques est le système qui a le TRB le plus élevé en moyenne.

Le TRB du bouquet de travaux est plus fixé par l’action sur les systèmes que par l’action sur

l’isolation.

Le chauffe-eau solaire rajoute environ 1 an au TRB.

Temps de

Retour Brut

(ans)

coût de la tonne de

CO2 annuellement

évitée (€/tCO2.an)

coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)

Temps de

Retour Brut

(ans)


CO2 annuellement


coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)


B117 3 871 € 0,9 € 19 4 270 € 1,0 €


isolation plancher bas-B217 3 944 € 0,9 € 19 4 315 € 1,0 €

ITI façades et pignons -B3 15 3 444 € 0,8 € 17 3 883 € 0,9 €


ITE pignons- B418 3 974 € 0,9 € 20 4 469 € 1,1 €


pignons – B518 4 138 € 1,0 € 21 4 730 € 1,1 €


B126 4 626 € 1,4 € 26 5 084 € 1,4 €





ITE pignons- B426 4 155 € 1,5 € 26 4 627 € 1,5 €


pignons – B526 3 829 € 1,5 € 26 4 312 € 1,5 €


B120 3 399 € 1,1 € 20 3 855 € 1,1 €





ITE pignons- B420 2 947 € 1,2 € 20 3 426 € 1,2 €


pignons – B520 2 624 € 1,2 € 21 3 122 € 1,3 €

Configurations avec Solaire thermique pour l’ECSConfigurations sans Solaire thermique pour l’ECS

Chauffage et ECS

par chaudière à

condensation

Chauffage par

géothermie, ECS

par ballon

électrique

Chauffage par

aérothermie,

ECS par ballon

électrique



31

Les deux graphes ci-dessous permettent une vision globale de toutes les configurations étudiées en

combinant dans le premier graphe le temps de retour brut et le gain en consommation d’énergie

primaire et pour le deuxième le temps de retour brut et le gain en émission de CO2

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

0

5

10

15

20

25

30

B1

/MIE

1

B1

/MIE

2

B1

/MIE

3

B2

/MIE

1

B2

/MIE

2

B2

/MIE

3

B3

/MIE

1

B3

/MIE

2

B3

/MIE

3

B4

/MIE

1

B4

/MIE

2

B4

/MIE

3

B5

/MIE

1

B5

/MIE

2

B5

/MIE

3

B1

/MIE

4

B1

/MIE

5

B1

/MIE

6

B2

/MIE

4

B2

/MIE

5

B2

/MIE

6

B3

/MIE

4

B3

/MIE

5

B3

/MIE

6

B4

/MIE

4

B4

/MIE

5

B4

/MIE

6

B5

/MIE

4

B5

/MIE

5

B5

/MIE

6


Co

nso

mm

atio

n d

'én

erg

ie p

rim

aire

, ga

ins

en

%

Tem

ps

de

re

tou

r b

rut

(an

s)

Maisons individuelles construites avant 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerresscénario de rénovation en une seule étape

cas des maisons indépendantesensemble des configurations

Moyenne de TRB

Moyenne de Gain cep %

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

0

5

10

15

20

25

30

B1

/MIE

1

B1

/MIE

2

B1

/MIE

3

B2

/MIE

1

B2

/MIE

2

B2

/MIE

3

B3

/MIE

1

B3

/MIE

2

B3

/MIE

3

B4

/MIE

1

B4

/MIE

2

B4

/MIE

3

B5

/MIE

1

B5

/MIE

2

B5

/MIE

3

B1

/MIE

4

B1

/MIE

5

B1

/MIE

6

B2

/MIE

4

B2

/MIE

5

B2

/MIE

6

B3

/MIE

4

B3

/MIE

5

B3

/MIE

6

B4

/MIE

4

B4

/MIE

5

B4

/MIE

6

B5

/MIE

4

B5

/MIE

5

B5

/MIE

6


em

issi

on

de

CO

2, g

ain

en

%

Tem

ps

de

re

tou

r b

rut

(an

s)

Maisons individuelles construites avant 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerresscénario de rénovation en une seule étape

cas des maisons indépendantesensemble des configurations

Moyenne de TRB

Moyenne de Gain CO2 %


Scénario 1 de rénovation thermique, cas des bâtiments mitoyens

32

BATIMENTS MITOYENS



33

BATIMENT MITOYEN- IMPACTS ENERGIE ET CLIMAT



Consommations d’énergie avant rénovation : 401 kWhep/m²/an,

Configurations sans solaire

thermique



Consommations

d’énergie

(kWhep/m²/an)

Gain

Energétique (%)

Consommations

d’énergie

(kWhep/m²/an)

Gain Energétique (%)

Chauffage et

ECS par

chaudière à

condensation

ITE façades

B6 135 73% 116 77% ITI façades -

isolation plancher bas

B7 112 78% 94 81% ITI façades -

Sans isolation plancher

bas B8 144 71% 125 75% Sans isolation façades,

B9 214 58% 195 61%

Chauffage par

géothermie,

ECS par

ballon

électrique

ITE façades

B6 138 73% 98 81% ITI façades -


B7 123 76% 84 83% ITI façades -



B9 189 62% 150 70%

Chauffage

par PAC

air/eau,

ECS par

ballon

électrique

ITE façades

B6 159 68% 120 76% ITI façades -


B7 139 72% 100 80% ITI façades -



B9 230 54% 192 62%

En considérant l’ensemble des configurations reportées dans le tableau ci-dessous, la

consommation d’énergie primaire moyenne est de 142kWhep/m²/an. Elle est de

158kWhep/m²/an pour les configurations sans solaire thermique et de 126kWhep/m²/an

pour les configurations avec solaire thermique.



34

Consommations d’énergie, gain en %


- La configuration de rénovation qui permet le gain le plus élevé correspond à une isolation

complète de l’enveloppe y compris le plancher bas avec un système de chauffage par

géothermie, du solaire thermique pour l’ECS avec appoint sur ballon électrique.

73%

78%

71%

58%

73%76%

72%

62%

68%

72%

67%

54%

77%

81%

75%

61%

81%83%

79%

70%

76%

80%

75%

62%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

con

som

mat

ion

d'é

ne

rgie

pri

mai

re,

gain

en

%


Scénario de rénovation en une seule étape ( scénario 1)Cas des maisons mitoyennes


Sans ST pour ECS

Avec ST pour ECS



35

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

avant rénovation ITI façades ITE façades ITI façades pas d'isolation


con

som

mat

ion

d'é

ne

rgie

pri

mai

re e

n k

Wh

/m²/

an


Scénario de rénovation en une seule étape ( scénario 1)Cas des maisons imitoyennes


avant réno/Gaz - avant réno/Gaz

chauffage : gaz - ECS : gaz - Sans ST pour ECS

chauffage : gaz - ECS : gaz - Avec ST pour ECS

chauffage : géothermie - ECS : élec - Sans ST pour ECS

chauffage : géothermie - ECS : élec - Avec ST pour ECS

chauffage : PAC air/eau - ECS : élec - Sans ST pour ECS

chauffage : PAC air/eau - ECS : élec - Avec ST pour ECS

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

avant réno/Gaz chauffage : gaz chauffage : géothermie




avant réno/Gaz ECS : gaz ECS : élec ECS : gaz ECS : élec

avant réno/SST Sans ST pour ECS Avec ST pour ECS

Co

nso

mm

atio

n d

'én

erg

ie p

rim

aire

en

kW

h/m

²/an


Scénario de rénovation en une seule étapeCas des maisons mitoyennes

Ensemble des configurationsConsommation d'énergie primaire en kWhep/m²/an


ITE façades - PLC bas pas isolé

ITI façades - PLC bas isolé

ITI façades - PLC bas pas isolé




36

Effets des différents types d’isolation d’enveloppe (tous types d’amélioration des équipements confondus)

Lorsque tous les équipements de chauffage, d’ECS et de ventilation sont complètement

rénovés (toutes variantes confondues), les fenêtres et la toiture isolées :

- Sans isolation des façades, on note un gain en consommation d’énergie primaire

d’environ 61% par rapport au bâtiment non rénové (initial), ce gain et modulé selon

le type d’amélioration des équipements

- L’isolation des façades par l’extérieur (respectivement par l’intérieur) amène

un gain supplémentaire d’environ 14% (respectivement 12%)par rapport au cas où

elles ne sont pas isolées.

- L’isolation du plancher bas se traduit par un gain supplémentaire de 5 %

Ces gains sont modulés selon le type d’amélioration des équipements comme le

montre le graphe si dessous pour le cas ‘façades isolées par l’intérieur’

75% 73%

61%

78%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

ITE façades ITI façades pas d'isolation

Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

en

%



Effets des types d'isolation de l'enveloppe

PLC bas pas isolé

PLC bas isolé



37

Consommations d’énergie primaire, gain en %

79%

75%

78%

73%

74%

75%

76%

77%

78%

79%

chauffage : géothermie chauffage : PAC air/eau chauffage : gaz

ECS : élec ECS : gaz

con

som

mat

ion

d'é

ne

rgie

pri

mai

re,

gain

s e

n %



Façades et pignons isolés par intérieur , répartition des gains selon les équipements

PLC bas isolé



38

Effets des différents types d’amélioration des équipements de chauffage et ECS (tous

types d’améliorations d’enveloppe confondus)

Ces gains sont modulés selon le type d’isolation de l’enveloppe comme le montre le

graphe si dessous pour le cas ‘système de chauffage par géothermie et ECS par

chaudière gaz à condensation’

70% 71%

65%

74%

78%

73%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

ECS : gaz ECS : élec ECS : élec

chauffage : gaz chauffage : géothermie chauffage : PAC air/eau

Co

nso

mm

atio

n d

'én

erg

ie p

rim

aire

, ga

in e

n %

Maisons Individuelles construites avant 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerresScénario de rénovation en une seule étape


Effets du système de production de chauffage et d'ECS

Sans ST pour ECS

Avec ST pour ECS



39

Consommation d’énergie primaire, gain en %

76% 73% 72%

62%

83% 81% 79%

70%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

ITI façades ITE façades ITI façades pas d'isolation

PLC bas isolé PLC bas pas isolé


ECS : élec

Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

s e

n %



Chauffage par géothermie, ECS élec - répartition des gains selon isolation enveloppe

Sans ST pour ECS

Avec ST pour ECS



40

Emission de CO2 avant et après rénovation







Emission de CO2

(kg/m²/an)

Gain CO2 (%) Emission de CO2

(kg/m²/an)

Gain CO2 (%)

Chauffage et

ECS par

chaudière à

condensation

ITE façades

B6 29 69% 24 74% ITI façades -


B7 24 74% 19 80% ITI façades -



B9 47 49% 42 54%

Chauffage par

géothermie,

ECS par

ballon

électrique

ITE façades

B6 4 95% 4 96% ITI façades -


B7 3 96% 3 97% ITI façades -



B9 7 93% 6 93%

Chauffage

par PAC

air/eau,

ECS par

ballon

électrique

ITE façades

B6 7 93% 6 93% ITI façades -


B7 5 94% 5 95% ITI façades -



B9 11 87% 11 88%



41

- L’ensemble des configurations permet un gain potentiel important allant de 49% à 97%.

69%

74%

66%

49%

95% 96% 95%93% 93% 94%

92%

87%

74%

80%

72%

54%

96% 97% 96%93% 93% 95%

93%

88%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Emis

sio

ns

de

CO

2, g

ain

en

%


Scénario de rénovation en une seule étape ( scénario 1)

Cas des maisons mitoyennesEnsemble des configurations

Sans ST pour ECS

Avec ST pour ECS



42

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

avant réno/Gaz chauffage : gaz chauffage : géothermie




avant réno/Gaz ECS : gaz ECS : élec ECS : gaz ECS : élec

avant réno/SST Sans ST pour ECS Avec ST pour ECS

Emis

sio

ns

de

CO

2 e

n k

g/m

²/an


Scénario de rénovation en une seule étape

Cas des maisons mitoyennesEnsemble des configurations


ITE façades - PLC bas pas isolé

ITI façades - PLC bas isolé

ITI façades - PLC bas pas isolé




43

BATIMENT MITOYEN- IMPACTS ECONOMIQUES





coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en

CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

ITE façades -B6 278 € 266 63 14,2 € 331 € 285 68 15,2 €

ITI façades - isolation

plancher bas - B7278 € 289 68 15,4 € 331 € 307 73 16,4 €

ITI façades - Sans

isolation plancher bas - B8250 € 258 61 13,7 € 303 € 276 66 14,7 €

Sans isolation façades- B9 215 € 187 44 10,0 € 268 € 206 49 11,0 €

ITE façades -B6 468 € 263 87 14,9 € 522 € 303 88 16,7 €


plancher bas - B7468 € 278 88 15,6 € 522 € 318 89 17,4 €

ITI façades - Sans



ITE façades -B6 323 € 242 85 13,9 € 374 € 281 85 15,7 €


plancher bas - B7323 € 262 86 14,8 € 374 € 301 87 16,6 €

ITI façades - Sans



Chauffage par

géothermie, ECS

par ballon

électrique

Chauffage par

aérothermie,

ECS par ballon

électrique


Chauffage et ECS

par chaudière à

condensation



44



pour cette étude.

Tous les bouquets de travaux ont des TRB supérieurs à la durée de vie des équipements et inférieurs

à celle des solutions d’isolation.

Les solutions d’isolation les plus rentables sont les solutions B2 etB3. Le système le plus rentable est

la chaudière à condensation. Avec le couplage chaudière à condensation et action d’isolation B3 le

TRB de ce bouquet de travaux est un peu supérieur à la durée de vie du système.

La PAC géothermique est le système qui a le TRB le plus élevé en moyenne.

L’action d’isolation B4 est celle qui a le TRB le plus élevé en moyenne.

Le chauffe-eau solaire rajoute environ 1 an au TRB.

Temps de

Retour Brut

(ans)


CO2 annuellement


coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)

Temps de

Retour Brut

(ans)


CO2 annuellement


coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)

ITE façades et pignons -B1 20 4 427 € 1,0 € 22 4 904 € 1,2 €





pignons- B422 4 839 € 1,1 € 24 5 452 € 1,3 €






pignons- B432 4 788 € 1,9 € 32 5 384 € 1,8 €






pignons- B425 3 256 € 1,5 € 25 3 868 € 1,5 €

Chauffage et ECS

par chaudière à

condensation

Chauffage par

géothermie, ECS

par ballon

électrique

Chauffage par

aérothermie,

ECS par ballon

électrique

Configurations avec Solaire thermique pour l’ECSConfigurations sans Solaire thermique pour l’ECS



45


SCENARIO2


Scénario 2 de rénovation thermique – cas des bâtiments indépendants

46




47





Tous les gains sont exprimés en % par rapport à la consommation du bâtiment avant rénovation

Première étape de

rénovation

Deuxième étape de rénovation

Système chauffage et ECS Sans ST Avec ST

Enveloppe Conso Gain Conso Gain Conso Gain

ITE façades

et pignons -

B1

244

52%

Chauffage et ECS par chaudière à

condensation 150 19% 132 22%

Chauffage par géothermie, ECS ballon électrique

148 19% 108 27%

Chauffage par PAC air/eau, ECS

par ballon électrique 173 14% 135 22%

ITE façades

et pignons

isolation

plancher bas

-B2

209

58%

Chauffage et ECS par chaudière à condensation

126 16% 108 20%

Chauffage par géothermie, ECS

ballon électrique 132 15% 92 23%

Chauffage par PAC air/eau, ECS par ballon électrique

151 11% 113 19%

ITI façades

et pignons -

B3

267

47%


165 20% 146 24%


157 22% 118 30%



Sans

isolation

façades, ITE

pignons -

B4

350 31%


228 24% 209 28%


198 30% 159 38%


243 21% 205 29%

Sans isolation

façades ni pignons –

B5

421 16%


283 27% 265 31%


235 37% 195 45%


294 25% 256 33%



48

- En première étape, les gains énergétiques varient de 16% à 58% selon le type d’isolation de

l’enveloppe. La consommation d’énergie primaire varie de 209 kWhep/m²/an à 421

kWhep/m²/an

- La configuration de rénovation de l’enveloppe associée à une mise en place de la VMC

hygroréglable qui permet le gain le plus élevé en première étape correspond à une isolation

complète de l’enveloppe (y compris le plancher bas) par l’extérieur, le gain est de 58%

- La configuration de rénovation de l’enveloppe par changement de fenêtres et isolation de la

toiture sans intervention ni sur les façades ni sur les pignons ni sur le plancher bas et avec

une mise en place de la VMC hygroréglable donne le plus faible gain (16%).

- L’isolation des pignons par l’extérieur permet un gain complémentaire important de 15%

- L’isolation des façades par l’extérieur permet un gain complémentaire de 21%

- L’écart de gain entre isolation par l’intérieur et isolation par l’extérieur est de 5%

- L’isolation du plancher bas amène un gain complémentaire de 6%

- La rénovation des équipements de chauffage et d’ECS sanitaire en deuxième étape permet un

gain énergétique complémentaire (par rapport à l’état initial) allant de 11% à 37% pour les

configurations sans solaire thermique et de 19% à 45% pour les configurations avec solaire

52%

58%

47%

31%

16%19%19%

14%

22%

27%

22%

16%15%

11%

20%

23%

19%20%

22%

16%

24%

30%

24% 24%

30%

21%

28%

38%

29%27%

37%

25%

31%

45%

33%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

B1

/Eq

_in

i

B1

/MIE

1

B1

/MIE

2

B1

/MIE

3

B1

/MIE

4

B1

/MIE

5

B1

/MIE

6

B2

/Eq

_in

i

B2

/MIE

1

B2

/MIE

2

B2

/MIE

3

B2

/MIE

4

B2

/MIE

5

B2

/MIE

6

B3

/Eq

_in

i

B3

/MIE

1

B3

/MIE

2

B3

/MIE

3

B3

/MIE

4

B3

/MIE

5

B3

/MIE

6

B4

/Eq

_in

i

B4

/MIE

1

B4

/MIE

2

B4

/MIE

3

B4

/MIE

4

B4

/MIE

5

B4

/MIE

6

B5

/Eq

_in

i

B5

/MIE

1

B5

/MIE

2

B5

/MIE

3

B5

/MIE

4

B5

/MIE

5

B5

/MIE

6

Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

en

%


Scénario de rénovation en deux étapes ( scénario 2)Cas des maisons indépendantes


Première étape

Etape finale



49

thermique. Ce gain énergétique est généralement d’autant plus important que le gain

énergétique en première étape est faible. Ainsi par exemple une même amélioration des

équipements de chauffage et d’ECS en deuxième étape se traduit par des gains

complémentaires différents selon le niveau de gain obtenu en première étape, exemple :

o la configuration B2 (respectivement B5) amène 58% de gain en première étape

(respectivement 16%). Avec un système de chauffage et d’ECS rénovés en deuxième

étape et correspondant à la configuration MIE2, le gain complémentaire est de 19%

(respectivement 37%)

- Le solaire thermique permet un gain complémentaire de 3% si l’appoint est fait par le gaz et

de 8% s’il est fait par l’électricité.



50

Graphe résultats étape 1

Consommations d’énergie primaire en kWhep/m²/an et gain en %

504

209

244

350

267

421

58%

52%

31%

47%

16%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

0

100

200

300

400

500

600

avant rénovation ITE façades et pignons ITE façades et pignons ITE pignons pas d'isolation façades

ITI façades et pignons pas d'isolation


gain

s é

ne

rgé

tiq

ue

en

% a

prè

s la

pre

miè

re é

tap

e d

e r

én

ova

tio

n

con

som

mat

ion

d'é

ne

rgie

pri

mai

re e

n k

Wh

ep

/m²/

an


Scénario de rénovation en deux étapes ( scénario 2)


résultats étape 1



51

Quelques graphes résultats étape 2

41%

32%

25% 25%25%

18%

21%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

avant réno/Gaz chauffage : géothermie chauffage : PAC air/eau chauffage : gaz

avant réno/Gaz ECS : élec ECS : gaz

Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

en

%

Maisons Individuelles construites avant 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerres'

Scénario de rénovation en deux étapes (scénario 2)


Résultats deuxième étape sans distinction type de rénovation en première étape

Initial - avant réno/SST

Première étape - Sans ST pour ECS

Etape finale - Avec ST pour ECS

Etape finale - Sans ST pour ECS

504

298

135

171 172174

210190

0

100

200

300

400

500

600



Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re e

n k

Wh

ep

/m²/

an











52

Emission de CO2 avant et après rénovation Pour l’ensemble des configurations


Tous les gains sont exprimés en % par rapport à l’émission de CO2 du bâtiment avant rénovation

CO2 = Emission de CO2 en kg/m²/an

Première étape de rénovation


Système chauffage et ECS Sans ST Avec ST

Enveloppe CO2 Gain CO2 Gain CO2 Gain ITE façades

et pignons -

B1

54 53% Chauffage et ECS par chaudière à condensation

32 19%

28 23%


5 43%

4 44%


8 40%

7 41%

ITE façades

et pignons

isolation

plancher bas

-B2


27 17%

22 21%


4 37%

3 37%


6 35%

6 35%

ITI façades

et pignons -

B3


36 21%

31 25%

Chauffage par géothermie, ECS ballon

électrique 5 47%

5 48%


8 44%

8 45%

Sans

isolation

façades, ITE

pignons -

B4


50 25%

45 29%


7 62%

7 63%


12 58%

12 58%

Sans isolation

façades ni pignons –

B5


63 28%

58 32%


9 75%

8 75%

Chauffage par PAC air/eau, ECS par

ballon électrique 16 69%

15 69%



53

En première étape après intervention sur l’enveloppe, les gains des émissions de CO2 varient de

17% à 60%.

53%

60%

48%

32%

17%19%

43%40%

23%

44%

41%

17%

37%35%

21%

37%35%

21%

47%

44%

25%

48%

45%

25%

62%

58%

29%

63%

58%

28%

75%

69%

32%

75%

69%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

B1

/Eq

_in

i

B1

/MIE

1

B1

/MIE

2

B1

/MIE

3

B1

/MIE

4

B1

/MIE

5

B1

/MIE

6

B2

/Eq

_in

i

B2

/MIE

1

B2

/MIE

2

B2

/MIE

3

B2

/MIE

4

B2

/MIE

5

B2

/MIE

6

B3

/Eq

_in

i

B3

/MIE

1

B3

/MIE

2

B3

/MIE

3

B3

/MIE

4

B3

/MIE

5

B3

/MIE

6

B4

/Eq

_in

i

B4

/MIE

1

B4

/MIE

2

B4

/MIE

3

B4

/MIE

4

B4

/MIE

5

B4

/MIE

6

B5

/Eq

_in

i

B5

/MIE

1

B5

/MIE

2

B5

/MIE

3

B5

/MIE

4

B5

/MIE

5

B5

/MIE

6

Emis

sio

ns

de

CO

2, g

ain

en

%




Première étape

Etape finale



54


115

46

54

79

59

95

60%

53%

32%

48%

17%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

0

20

40

60

80

100

120

140




gain

s é

mis

ion

CO

2 e

n %

Emis

sio

n d

e C

O2

en

kg/

m²/

an




résultats étape 1



55


115

67

5 10

37

6 10

42

0

20

40

60

80

100

120

140



Emis

sio

ns

CO

2 e

n k

g/m

²/an









42%

53%

50%

26%53%

49%

22%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%



Emis

sio

ns

CO

2, g

ain

en

%

Maisons Individuelles construites avant 1949- pavillons de banlieue d'entre les deux g uerres










56






coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en

CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

système de

chauffage inchangé


B1256 € 260 61 13,8 € 256 € 260 61 13,8 €

système de

chauffage inchangé



système de

chauffage inchangéITI façades et pignons -B3 209 € 237 55 12,6 € 209 € 237 55 12,6 €

système de

chauffage inchangé


ITE pignons- B4193 € 154 36 8,2 € 193 € 154 36 8,2 €

système de

chauffage inchangé


pignons – B5151 € 83 20 4,4 € 151 € 83 20 4,4 €

TRAVAUXSITUATION

INITIALE


B164 € 93 22 5,0 € 117 € 112 27 6,0 €





ITE pignons- B464 € 122 28 6,5 € 117 € 141 33 7,5 €


pignons – B564 € 137 32 7,3 € 117 € 156 37 8,3 €


B1254 € 96 49 6,1 € 308 € 136 50 7,9 €





ITE pignons- B4254 € 152 71 9,4 € 308 € 191 72 11,2 €


pignons – B5254 € 186 86 11,4 € 308 € 225 86 13,2 €


B1109 € 71 46 4,9 € 160 € 109 47 6,7 €





ITE pignons- B4109 € 107 66 7,3 € 160 € 145 67 9,1 €


pignons – B5109 € 127 79 8,7 € 160 € 165 80 10,5 €

Chauffage par

aérothermie, ECS

par ballon électrique


PREMIERE ETAPE: enveloppe

DEUXIEME ETAPE: équipements

Chauffage et ECS

par chaudière à

condensation

Chauffage par

géothermie, ECS par

ballon électrique



57



pour cette étude.

Les solutions d’isolation, en première étape, ont toutes des TRB inférieurs à leurs durées de vie. B3

est l’action la plus rentable et B5 l’action la moins rentable.

En deuxième étape, la chaudière à condensation conserve un TRB inférieur à sa durée de vie, mais

ce n’est pas le cas pour la PAC géothermique. La PAC aérothermique est entre les deux, avec un

TRB inférieur à sa durée de vie si les solutions B4 ou B5 ont été réalisées en première étape, et

supérieur à sa durée de vie si les solutions B1, B2 ou B3 ont été réalisées en première étape.

Le chauffe eau solaire peut augmenter le TRB jusqu’à 8 ans.

Temps de

Retour Brut

(ans)


CO2 annuellement


coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)

Temps de

Retour Brut

(ans)

coût de la tonne de CO2

annuellement évitée

(€/tCO2.an)

coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)

système de

chauffage inchangé


B119 4 206 € 1,0 € 19 4 206 € 1,0 €

système de

chauffage inchangé



système de

chauffage inchangéITI façades et pignons -B3 17 3 776 € 0,9 € 17 3 776 € 0,9 €

système de

chauffage inchangé


ITE pignons- B424 5 331 € 1,3 € 24 5 331 € 1,3 €

système de

chauffage inchangé


pignons – B534 7 550 € 1,8 € 34 7 550 € 1,8 €

TRAVAUXSITUATION

INITIALE


B113 2 931 € 0,7 € 20 4 416 € 1,0 €





ITE pignons- B410 2 239 € 0,5 € 16 3 527 € 0,8 €


pignons – B59 1 993 € 0,5 € 14 3 190 € 0,8 €


B142 5 143 € 2,6 € 39 6 153 € 2,3 €





ITE pignons- B427 3 557 € 1,7 € 28 4 272 € 1,6 €


pignons – B522 2 961 € 1,4 € 23 3 561 € 1,4 €


B122 2 343 € 1,5 € 24 3 400 € 1,5 €





ITE pignons- B415 1 642 € 1,0 € 18 2 392 € 1,1 €


pignons – B513 1 376 € 0,9 € 15 2 007 € 1,0 €

Chauffage par

aérothermie, ECS

par ballon

électrique




Chauffage et ECS

par chaudière à

condensation

Chauffage par

géothermie, ECS

par ballon

électrique


Scénario 2 de rénovation thermique – cas des bâtiments mitoyens

58

BATIMENTS MITOYENS



59






Conso = consommation d’énergie primaire en kWhep/m²/an

Première étape de

rénovation


Système chauffage et

ECS

Sans ST Avec ST

Enveloppe Conso Gain Conso Gain Conso Gain

ITE façades et

pignons – B6 215

47%


135 20% 116 25%

Chauffage par géothermie, ECS par ballon électrique

138 19% 98 29%


159 14% 120 23%

ITI façades et

isolation

plancher bas

–B7

183 54%


112 17% 94 22%


123 15% 84 25%


139 11% 100 21%

ITI façades

sans isolation

plancher bas

–B8

229 43%

Chauffage et ECS par chaudière

à condensation 144 21% 125 26%


143 21% 104 31%



Sans isolation

façades ni

plancher – B9

322 20%


214 27% 195 32%


189 33% 150 43%


230 23% 192 32%



60

- En première étape, les gains énergétiques varient de 20% à 54% selon le type d’amélioration

de l’enveloppe. Les consommations en énergie primaire varient de 183 kWhep/m²/an à 322

kWhep/m²/an

- La configuration de rénovation de l’enveloppe associée à une mise en place de la VMC

hygroréglable qui permet le gain le plus élevé en première étape correspond à une isolation

complète de l’enveloppe, le gain est de 54%

- La configuration de rénovation de l’enveloppe par changement de fenêtres et isolation de la

toiture sans intervention ni sur les façades ni sur le plancher bas et avec une mise en place

de la VMC hygroréglable donne le plus faible gain (20%).

- L’isolation des façades par l’extérieur (respectivement par l’intérieur) permet un gain

complémentaire de 27% (respectivement de 23%)

- La rénovation des équipements de chauffage et d’ECS sanitaire en deuxième étape permet un

gain énergétique complémentaire (par rapport à l’état initial) allant de 14% à 37% pour les

configurations sans solaire thermique et de 21% à 43% pour les configurations avec solaire

thermique. Ce gain énergétique est généralement d’autant plus important que le gain

énergétique en première étape est faible. Ainsi par exemple une même amélioration des

47%

54%

43%

20%20% 19%

14%

25%

29%

23%

17%

15%

11%

22%

25%

21% 21% 21%

15%

26%

31%

25%

27%

33%

23%

32%

43%

32%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

en

%


Scénario de rénovation en deux étapes ( scénario 2)Cas des maisons mitoyennes


Première étape

Etape finale



61

équipements de chauffage et d’ECS en deuxième étape se traduit par des gains

complémentaires différents selon le niveau de gain obtenu en première étape, exemple :

o la configuration B7 (respectivement B9) amène 54% de gain en première étape

(respectivement 20%). Avec un système de chauffage et d’ECS rénovés en deuxième

étape et correspondant à la configuration MIE2 sans solaire thermique, le gain

complémentaire est de 15% (respectivement 33%)

- Le solaire thermique permet un gain complémentaire d’environ 5 à 10% selon le type

d’énergie de l’appoint.



62


401

183

215229

322

54%

47%

43%

20%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450



gain

s é

ne

rgé

tiq

ue

en

% a

prè

s la

pre

miè

re é

tap

e d

e r

én

ova

tio

n

con

som

mat

ion

d'é

ne

rgie

pri

mai

re e

n k

Wh

ep

/m²/

an




résultats étape 1



63


401

237

109

135 133148

174

151

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450



Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re e

n k

Wh

ep

/m²/

an









41%

32%

25%26%

22%

16%

21%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%



Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

en

%

Maisons Individuelles construites avant 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerres'










64





Première étape de rénovation


Système chauffage et

ECS

Sans ST Avec ST

Enveloppe CO2 Gain CO2 Gain CO2 Gain ITE façades et

pignons – B6

47 48%

Chauffage et ECS par chaudière

à condensation 29 20% 24 26%


4 47% 4 48%


7 44% 6 45%

ITI façades et

isolation

plancher bas

–B7 40

56%


24 18% 19 23%


3 40% 3 41%


5 38% 5 39%

ITI façades

sans isolation

plancher bas

–B8 51 46%


31 22% 26 27%


4 50% 4 51%


7 47% 7 48%

Sans isolation

façades ni

plancher – B9 72 21%


47 28% 42 33%


7 72% 6 72%





65

En première étape, les gains des émissions de CO2 varient de 21% à 56% selon le type de

rénovation de l’enveloppe.

48%

56%

45%

21%20%

47%

44%

26%

48%

45%

18%

40%38%

23%

41%39%

22%

50%

47%

27%

51%

48%

28%

72%

66%

33%

72%

67%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Emis

sio

ns

de

CO

2, g

ain

en

%

Maisons Individuelles construites avant 1949- pavillons de banlieue d'entre les deux guerresScénario de rénovation en deux étapes ( scénario 2)



Première étape

Etape finale



66


91

40

4751

72

56%

48%45%

21%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



gain

s é

mis

ion

CO

2 e

n %

Emis

sio

n d

e C

O2

en

kg/

m²/

an




résultats étape 1



67


91

52

4 7

28

5 8

33

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



Emis

sio

ns

CO

2 e

n k

g/m

²/an









43%

53%

50%

27%

52%49%

22%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%



Emis

sio

ns

CO

2, g

ain

en

%

Maisons Individuelles construites avant 1949- pavillons de banlieue d'entre les deux g uerres










68

BATIMENT MITOYEN- IMPACTS ECONOMIQUES





coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

système de

chauffage inchangéITE façades -B6 214 € 187 44 9,9 € 214 € 187 44 9,9 €

système de

chauffage inchangé


plancher bas - B7214 € 219 52 11,6 € 214 € 219 52 11,6 €

système de

chauffage inchangé

ITI façades - Sans isolation

plancher bas - B8186 € 172 41 9,2 € 186 € 172 41 9,2 €

système de

chauffage inchangéSans isolation façades- B9 151 € 79 19 4,2 € 151 € 79 19 4,2 €

TRAVAUXSITUATION

INITIALE

ITE façades -B6 64 € 80 19 4,2 € 117 € 98 23 5,2 €


plancher bas - B764 € 70 16 3,7 € 117 € 89 21 4,7 €


plancher bas - B864 € 85 20 4,5 € 117 € 104 25 5,5 €


ITE façades -B6 254 € 77 43 5,0 € 308 € 116 44 6,8 €


plancher bas - B7254 € 59 37 3,9 € 308 € 99 37 5,8 €


plancher bas - B8254 € 85 46 5,4 € 308 € 125 47 7,3 €


ITE façades -B6 109 € 55 41 4,0 € 160 € 94 41 5,8 €


plancher bas - B7109 € 44 35 3,2 € 160 € 83 35 5,0 €


plancher bas - B8109 € 62 43 4,4 € 160 € 100 44 6,1 €


Chauffage et ECS

par chaudière à

condensation

Chauffage par

géothermie, ECS

par ballon

électrique

Chauffage par

aérothermie, ECS

par ballon

électrique






69



pour cette étude.

Les solutions d’isolation, en première étape, ont des TRB bien inférieurs à leurs durées de vie, sauf

pour l’action B9.

En deuxième étape, la chaudière à condensation conserve un TRB généralement inférieur à sa durée

de vie, mais ce n’est pas le cas pour la PAC géothermique et la PAC aérothermique.

Le chauffe eau solaire peut augmenter le TRB jusqu’à 8 ans.

Temps de

Retour Brut

(ans)



(€/tCO2.an)

coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)

Temps de

Retour Brut

(ans)



(€/tCO2.an)

coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)

système de chauffage

inchangéITE façades -B6 22 4 847 € 1,1 € 22 4 847 € 1,1 €


inchangé


plancher bas - B718 4 159 € 1,0 € 18 4 159 € 1,0 €


inchangé


plancher bas - B820 4 550 € 1,1 € 20 4 550 € 1,1 €


inchangéSans isolation façades- B9 36 7 887 € 1,9 € 36 7 887 € 1,9 €

TRAVAUXSITUATION

INITIALE

ITE façades -B6 15 3 428 € 0,8 € 22 5 010 € 1,2 €


plancher bas - B7 17 3 884 € 0,9 € 25 5 523 € 1,3 €


plancher bas - B8 14 3 218 € 0,7 € 21 4 763 € 1,1 €

Sans isolation façades- B9 11 2 520 € 0,6 € 17 3 898 € 0,9 €

ITE façades -B6 51 5 889 € 3,3 € 45 7 033 € 2,6 €


plancher bas - B7 65 6 956 € 4,3 € 53 8 285 € 3,1 €


plancher bas - B8 47 5 512 € 3,0 € 42 6 589 € 2,5 €


ITE façades -B6 27 2 678 € 2,0 € 28 3 880 € 1,7 €


plancher bas - B7 34 3 141 € 2,5 € 32 4 537 € 1,9 €


plancher bas - B8 25 2 511 € 1,8 € 26 3 641 € 1,6 €


Chauffage par

aérothermie, ECS





Chauffage et ECS

par chaudière à

condensation

Chauffage par


ballon électrique



70


SCENARIO3



71




72






Première étape de rénovation Deuxième étape de rénovation Système

chauffage

et ECS

Sans ST Avec ST Sans ST Avec ST

Conso Gain Conso Gain Enveloppe

Conso Gain Conso Gain

Chauffage et

ECS par

chaudière à

condensation

351

30%

332

34%

ITE façades et pignons - B1 153 39%

135 39%


isolation plancher bas -B2

130 44%

112 44%

ITI façades et pignons -B3 167 36%

149 36%

Sans isolation façades, ITE pignons - B4

228 24%

210 24%

Sans isolation façades ni pignons – B5

283 13%

265 13%

Chauffage par

géothermie,

ECS par

ballon

électrique

277

45% 238

53%


110 25%



134 28%

94 29%


119 24%


pignons - B4

199 15%

160 15%


pignons – B5

235 8%

196 8%

Chauffage par

PAC air/eau,

ECS par

ballon

électrique

355

30% 317

37%


137 36%



154 40%

115 40%


150 33%


245 22%

206 22%


295 12%

257 12%



73

- En première étape, les gains énergétiques varient de 30% à 45% pour les configurations

sans solaire thermique et de 34% à 53% pour les configurations avec solaire thermique. La

consommation d’énergie primaire varie de 277 kWhep/m²/an à 355 kWhep/m²/an pour les

configurations sans solaire thermique et de 238 kWhep/m²/an à 332 kWhep/m²/an pour les


- La configuration de rénovation des équipements de chauffage et d’ECS qui permet le gain le

plus élevé en première étape correspond à une production de chauffage par géothermie et

une production d’ECS par ballon électrique, le gain est de 45% sans solaire thermique et de

53% avec solaire thermique.

30%

45%

30%

34%

53%

37%39%

44%

36%

24%

13%

25%

28%

24%

15%

8%

36%

40%

33%

22%

12%

39%

44%

36%

24%

13%

25%

29%

24%

15%

8%

36%

40%

33%

22%

12%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

B_

ini/

MIE

1

B1

/MIE

1

B2

/MIE

1

B3

/MIE

1

B4

/MIE

1

B5

/MIE

1

B_

ini/

MIE

2

B1

/MIE

2

B2

/MIE

2

B3

/MIE

2

B4

/MIE

2

B5

/MIE

2

B_

ini/

MIE

3

B1

/MIE

3

B2

/MIE

3

B3

/MIE

3

B4

/MIE

3

B5

/MIE

3

B_

ini/

MIE

4

B1

/MIE

4

B2

/MIE

4

B3

/MIE

4

B4

/MIE

4

B5

/MIE

4

B_

ini/

MIE

5

B1

/MIE

5

B2

/MIE

5

B3

/MIE

5

B4

/MIE

5

B5

/MIE

5

B_

ini/

MIE

6

B1

/MIE

6

B2

/MIE

6

B3

/MIE

6

B4

/MIE

6

B5

/MIE

6

con

som

mat

ion

s d

'én

erg

ie p

rim

aire

, ga

in e

n %

Maisons Individuelles construites avant 1949- pavillons de banlieue d'etntre les deux guerres



Première étape

Etape finale



74


257

336 341

504 49%

33% 32%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

0

100

200

300

400

500

600



gain

en

erg

éti

qu

e e

n %

con

som

mat

ion

s d

'en

erg

ie p

rim

aire

en

€/m

²



Résultats étape 1



75


Consommation d’énergie primaire en kWhep/m²/an


504

312

123143

208

155

255

0

100

200

300

400

500

600




Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re e

n k

Wh

ep

/m²/

an



Résultats étape 2 sans distinction du type rénovation en étape 1

Initial

Première étape

Etape finale

38% 37%

33%

21%

31%

11%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%




Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

s e

n %



Résultats étape 2 sans disticntion du type rénovation en étape 1

Première étape

Etape finale



76






chauffage

et ECS


CO2 Gain CO2 Gain Enveloppe

CO2 Gain CO2 Gain

Chauffage et

ECS par

chaudière à

condensation

79 31% 75 35%

ITE façades et pignons - B1 33 40% 28 40% ITE façades et pignons

isolation plancher bas -B2 28 45% 23 45%

ITI façades et pignons -B3 36 38% 31 38%


50 25% 46 25%


63 14% 58 14%

Chauffage par

géothermie,

ECS par

ballon

électrique 11 90% 11 91%



ITI façades et pignons -B3 5 5% 5 5% Sans isolation façades, ITE pignons - B4

7 4% 7 4%


9 2% 8 2%

Chauffage par

PAC air/eau,

ECS par

ballon

électrique

20 82% 20 83%



ITI façades et pignons -B3 8 10% 8 10% Sans isolation façades, ITE pignons - B4

12 7% 12 7%


16 4% 15 4%



77

- Pour les configurations d’équipements en géothermie pour le chauffage et ballon électrique

pour l’ECS, les gains des émissions de CO2 en première étape sont très importants (90%

sans solaire thermique et 91% avec solaire thermique) les gains complémentaires en

deuxième étape après rénovation de l’enveloppe sont faibles et ne dépassent pas 7%.

- Pour la configuration du chauffage et ECS par chaudière gaz, les gains des émissions de CO2

en première étape sont moins importants (32% sans solaire thermique). les gains

complémentaires en deuxième étape après rénovation de l’enveloppe varient de 14% à 45%.

31%

90%

82%

35%

91%

83%

40%

45%

38%

25%

14%

6% 7% 5%4%

2%

11%12%10%

7%4%

40%

45%

38%

25%

14%

6% 7% 5%4%

2%

11%12%10%

7%4%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

B_

ini/

MIE

1

B1

/MIE

1

B2

/MIE

1

B3

/MIE

1

B4

/MIE

1

B5

/MIE

1

B_

ini/

MIE

2

B1

/MIE

2

B2

/MIE

2

B3

/MIE

2

B4

/MIE

2

B5

/MIE

2

B_

ini/

MIE

3

B1

/MIE

3

B2

/MIE

3

B3

/MIE

3

B4

/MIE

3

B5

/MIE

3

B_

ini/

MIE

4

B1

/MIE

4

B2

/MIE

4

B3

/MIE

4

B4

/MIE

4

B5

/MIE

4

B_

ini/

MIE

5

B1

/MIE

5

B2

/MIE

5

B3

/MIE

5

B4

/MIE

5

B5

/MIE

5

B_

ini/

MIE

6

B1

/MIE

6

B2

/MIE

6

B3

/MIE

6

B4

/MIE

6

B5

/MIE

6

Emis

sio

ns

de

CO

2, g

ain

en

%




Première étape

Etape finale



78


11

20

77

115

90%

83%

33%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0

20

40

60

80

100

120

140



gain

CO

2 e

n %

Emis

sio

n d

e C

O2

en

kg/

m²/

an



Résultats étape 1



79


Emission de CO2 en kg/m²/an

Emission de CO2, gain en %

115

36

12 1422

16

28

0

20

40

60

80

100

120

140




Emis

sio

ns

de

CO

2 e

n k

g/m

²/an

Maisons Individuelles construites avant 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerresScénario de rénovation en deux étapes ( scénario 3)



Initial

Première étape

Etape finale

69%

21% 19%

12%18%

7%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%




Emis

sio

ns

CO

2, g

ain

en

%




Première étape

Etape finale



80






coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

Chauffage et ECS par

chaudière à

condensation

pas d'isolation de

l'enveloppe64 € 153 35 8,1 € 117 € 172 40 9,1 €

Chauffage par


ballon électrique

pas d'isolation de

l'enveloppe254 € 227 104 13,9 € 308 € 266 104 15,7 €

Chauffage par

aérothermie, ECS


pas d'isolation de

l'enveloppe109 € 149 95 10,3 € 160 € 187 95 12,1 €

SITUATION

INITIALETRAVAUX


B1256 € 197 46 10,5 €


isolation plancher bas-B2284 € 221 52 11,7 €


B3209 € 184 43 9,8 €


ITE pignons- B4193 € 122 29 6,5 €


pignons – B5151 € 68 17 3,6 €


B1256 € 128 7 5,9 €




B3209 € 119 6 5,5 €


ITE pignons- B4193 € 78 4 3,6 €


pignons – B5151 € 42 2 1,9 €


B1256 € 180 13 8,3 €




B3209 € 167 12 7,7 €


ITE pignons- B4193 € 110 8 5,1 €


pignons – B5151 € 60 4 2,8 €

Configurations avec ou sans Solaire thermique pour

l’ECS

Chauffage par

aérothermie, ECS



PREMIERE ETAPE: équipements

DEUXIEME ETAPE: enveloppe


chaudière à

condensation

Chauffage par


ballon électrique



81



pour cette étude.

En première étape, chaudière à condensation et PAC aérothermique ont des TRB inférieurs à leurs

durées de vie. Ce n’est pas le cas pour la PAC géothermique. L’eau-chaude solaire augment le TRB

de deux à cinq ans.

Une fois les systèmes changés, les solutions d’isolation ont des TRB élevés, mais qui restent

généralement inférieurs à leur durée de vie si la première étape a été l’installation d’une chaudière à

condensation (sauf pour la solution B5). Avec la PAC géothermique, les travaux d’isolation ont tous

des TRB supérieurs à leurs durées de vie (environ 35 ans). Pour la PAC aérothermique, les résultats

sont plus mitigés avec trois solutions sur cinq qui ont des TRB inférieurs à leur durée de vie. La

solution d’isolation B3 est celle qui est rentabilisée le plus vite.

Temps de Retour

Brut (ans)


CO2 annuellement


coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)

Temps de

Retour Brut

(ans)


CO2 annuellement


coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)


chaudière à

condensation

pas d'isolation de

l'enveloppe8 1 795 € 0,4 € 13 2 911 € 0,7 €

Chauffage par


ballon électrique

pas d'isolation de

l'enveloppe18 2 455 € 1,1 € 20 2 956 € 1,2 €

Chauffage par

aérothermie, ECS par

ballon électrique

pas d'isolation de

l'enveloppe11 1 150 € 0,7 € 13 1 678 € 0,9 €

SITUATION

INITIALETRAVAUX


B124 5 512 € 1,3 €


isolation plancher bas-B224 5 482 € 1,3 €

ITI façades et pignons -B3 21 4 842 € 1,1 €


ITE pignons- B430 6 648 € 1,6 €


pignons – B542 9 136 € 2,2 €


B143 37 843 € 2,0 €





ITE pignons- B454 46 099 € 2,5 €


pignons – B579 37 843 € 3,6 €


B131 20 293 € 1,4 €





ITE pignons- B438 24 664 € 1,8 €


pignons – B555 34 108 € 2,5 €

Chauffage par

aérothermie, ECS par

ballon électrique


l’ECS





chaudière à

condensation

Chauffage par


ballon électrique



82

BATIMENTS MITOYENS



83






Conso = consommation d’énergie primaire en kWhep/m²/an


chauffage

et ECS


Conso Gain Conso Gain Enveloppe

Conso Gain Conso Gain

Chauffage et

ECS par

chaudière à

condensatio

n

277 31% 259 36%

ITE façades– B6 137 35%

118 35%

ITI façades isolation

plancher bas –B7 115 40%

96 40%

ITI façades –B8 145 33%

127 33%

Sans isolation façades– B9

214 16%

195 16%

Chauffage

par géothermie,

ECS par ballon

électrique

229 43% 190 53%


99 23%



85 26%


105 21%


190 10%

150 10%

Chauffage

PAC air/eau

ECS par

ballon

électrique

289 28% 250 38%


122 32%



102 37%


130 30%


231 14%

193 14%



84

- En première étape, les gains énergétiques varient de 28 % à 43% pour les configurations

sans solaire thermique et de 36% à 53% pour les configurations avec solaire thermique. La

consommation d’énergie primaire varie de 229 kWhep/m²/an à 289 kWhep/m²/an pour les

configurations sans solaire thermique et de 190 kWhep/m²/an à 259 kWhep/m²/an pour les


- La configuration de rénovation des équipements de chauffage et d’ECS qui permet le gain le

plus élevé en première étape correspond à une production de chauffage par géothermie et

une production d’ECS par ballon électrique, le gain est de 43% sans solaire thermique et de

53% avec solaire thermique

31%

43%

28%

36%

53%

38%

35%

23%

32%

35%

23%

32%

40%

26%

37%

40%

26%

37%

33%

21%

30%

33%

21%

30%

16%

10%

14%16%

10%

14%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

con

som

mat

ion

s d

'én

erg

ie p

rim

aire

, ga

in e

n %

Maisons Individuelles construites avant 1949- pavillons de banlieue d'etntre les deux guerres



Première étape

Etape finale



85

- Graphe résultats étape 1

210

270 268

401

48%

33% 33%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450



gain

en

erg

éti

qu

e e

n %

con

som

mat

ion

s d

'en

erg

ie p

rim

aire

en

€/m

²



Résultats étape 1



86


Consommation d’énergie primaire en kWhep/m²/an


401

249

111129 137

196

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450



Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re e

n k

Wh

ep

/m²/

an




Initial

Première étape

Etape finale

38%

35%

30%28%

13%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%



Co

nso

mm

atio

ns

d'é

ne

rgie

pri

mai

re, g

ain

s e

n %




Première étape

Etape finale



87




CO2 = 2mission de CO2 en kg/m²/an


chauffage

et ECS


CO2 Gain CO2 Gain Enveloppe

CO2 Gain CO2 Gain

Chauffage et

ECS par

chaudière à

condensatio

n 63 31% 58 37%

ITE façades– B6 29 37% 24 37%


plancher bas –B7 24 42% 19 42%

ITI façades –B8

31 35% 26 35%

Sans isolation façades– B9 47 17% 42 17%

Chauffage

par géothermie,

ECS par

ballon électrique

9 90% 8 91%

ITE façades– B6 4 5% 4 5%



ITI façades –B8 4 5% 4 5%


7 2% 6 2%

Chauffage

PAC air/eau

ECS par

ballon

électrique 16 83% 15 83%

ITE façades– B6 7 10% 6 10%



ITI façades –B8 7 9% 7 9%

Sans isolation façades– B9 11 5% 11 5%



88

- En première étape, les gains des émissions de CO2 sont très importants pour la configuration

de chauffage avec géothermie et ballon électrique pour l’ECS (90% sans solaire thermique et

91% avec solaire thermique. Pour cette configuration le gain complémentaire après isolation

de l’enveloppe ne dépassant pas 6%

- En première étape, la configuration avec chaudière à condensation pour le chauffage et l’ECS

apporte un gain des émissions de CO2 de 31% sans solaire thermique et 37% avec solaire

thermique.

31%

90%

83%

37%

91%

83%

37%

5%

10%

37%

5%

10%

42%

6%

11%

42%

6%

11%

35%

5%

9%

35%

5%

9%

17%

2%5%

17%

2%5%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Emis

sio

ns

de

CO

2, g

ain

en

%




Première étape

Etape finale



89


9

15

60

91

90%

83%

34%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



gain

CO

2 e

n %

Emis

sio

n d

e C

O2

en

kg/

m²/

an



Résultats étape 1



90


Emission de CO2 en kg/m²/an

Emission de CO2, gain en %

91

28

10 12 13

21

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



Emis

sio

ns

de

CO

2 e

n k

g/m

²/an

Maisons Individuelles construites avant 1949 - pavillons de banlieue d'entre les deux guerresScénario de rénovation en deux étapes ( scénario 3)



Initial

Première étape

Etape finale

69%

20%17% 16%

8%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%



Emis

sio

ns

CO

2, g

ain

en

%




Première étape

Etape finale



91

BATIMENT MITOYEN - IMPACTS ECONOMIQUES





coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)

coût des

travaux (€/m²

SHON)

gains en

énergie

(kWhep/m²

SHON.an)

gains en CO2

(kgCO2/m²

SHON.an)

gains sur la

première facture

annuelle

(€/ m² SHON.an)


chaudière à

condensation

pas d'isolation de

l'enveloppe64 € 124 29 6,6 € 117 € 142 34 7,6 €

Chauffage par


ballon électrique

pas d'isolation de

l'enveloppe254 € 172 82 10,7 € 308 € 211 83 12,5 €

Chauffage par

aérothermie, ECS


pas d'isolation de

l'enveloppe109 € 112 76 7,9 € 160 € 151 76 9,7 €

SITUATION

INITIALETRAVAUX

ITE façades -B6 214 € 141 34 7,5 €


plancher bas - B7214 € 162 39 8,6 €


plancher bas - B8186 € 132 32 7,0 €

Sans isolation façades- B9 151 € 63 16 3,4 €

ITE façades -B6 214 € 91 5 4,2 €


plancher bas - B7214 € 105 6 4,8 €


plancher bas - B8186 € 85 5 3,9 €


ITE façades -B6 214 € 128 9 5,9 €


plancher bas - B7214 € 148 10 6,8 €


plancher bas - B8186 € 120 9 5,6 €


Chauffage par


ballon électrique

Chauffage par

aérothermie, ECS






l’ECS


chaudière à

condensation



92



pour cette étude.

En première étape, chaudière à condensation et PAC aérothermique ont des TRB inférieurs à leurs

durées de vie. Ce n’est pas du tout le cas pour la PAC géothermique. L’eau-chaude solaire augment

le TRB de un à cinq ans.

Une fois les systèmes changés, les solutions d’isolation ont des TRB élevés. Ils restent généralement

inférieurs à leur durée de vie si la première étape a été l’installation d’une chaudière à condensation

(sauf pour une action sur quatre). Avec la PAC géothermique, les travaux d’isolation ont tous des

TRB supérieurs à leurs durées de vie (environ 35 ans). Pour la PAC aérothermique, les résultats sont

plus mitigés avec deux solutions sur quatre qui ont des TRB inférieurs à leur durée de vie. La

solution d’isolation B7 est celle qui est rentabilisée le plus vite.

Temps de Retour

Brut (ans)


CO2 annuellement


coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)

Temps de

Retour Brut

(ans)


CO2 annuellement


coût kWhep.an

économisé

(€/kWhep.an)


chaudière à

condensation

pas d'isolation de l'enveloppe 10 2 215 € 0,5 € 15 3 494 € 0,8 €

Chauffage par


ballon électrique


Chauffage par

aérothermie, ECS



SITUATION

INITIALETRAVAUX

ITE façades -B6 29 6 381 € 1,5 €

ITI façades - isolation plancher

bas - B7 25 5 558 € 1,3 €


plancher bas - B8 26 5 893 € 1,4 €

Sans isolation façades- B9 45 9 639 € 2,4 €

ITE façades -B6 51 43 927 € 2,4 €


bas - B7 44 38 150 € 2,0 €


plancher bas - B8 47 40 611 € 2,2 €


ITE façades -B6 36 23 600 € 1,7 €


bas - B7 31 20 506 € 1,4 €


plancher bas - B8 34 21 800 € 1,5 €


Chauffage par


ballon électrique

Chauffage par

aérothermie, ECS






l’ECS


chaudière à

condensation

famille pavillons de banlieue dentre les...

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