séminaire du ccb-c menuiseries extérieures & nœuds constructifs · 2015. 9. 16. · cave ean...

QUELLES MENUISERIES CHOISIR POUR RÉPONDRE AUX EXIGENCES ÉNERGÉTIQUES ET ENVIRONNEMENTALES ?

Frederic LUYCKX, architecte & chercheur au CERAA asbl pour le Service du Facilitateur Bâtiment Durable, Spécialiste Environnement

Séminaire du CCB-C Menuiseries extérieures & nœuds constructifs

Choix des menuiseries Bruxelles Environnement

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Objectif(s) de la présentation

●  Faire le point sur les exigences d’application dans le cadre de la Réglementation PEB

●  Présenter les différents types de châssis qu’il est possible de mettre en oeuvre

●  Identifier les atouts et les faiblesses des différentes solutions

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Plan de l’exposé

1.  Les exigences PEB 2.  Différents types de châssis 3.  Eléments du choix durable 4.  Ce qu’il faut retenir de l’exposé

Les exigences PEB Rappel des principales modifications du volet Travaux PEB

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Les exigences PEB Nœuds constructifs

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En construction « neuve » ou « assimilée à du neuf » Affectations : ► Habitation individuelle ► Bureaux et services ► Enseignement Méthodes : ► Calcul détaillé ► Méthode des nœuds PEB-conformes ► Supplément forfaitaire

CAVE

EAnC

(Cf. Annexe V, Arrêté du 21 décembre 2007 Annexe 3, Arrêté du 05 mai 2011)

►  Méthode des nœuds PEB-conformes

Les exigences PEB Valeurs Umax et Rmin

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Application pour toutes les parois faisant l’objet de travaux mentionnés dans la demande de permis d’urbanisme.

(Cf. Annexe XI, Arrêté du 21 février 2013)

Les exigences PEB Valeurs Umax et Rmin

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Calcul du coefficient de transmission thermique Cf. Annexe de l’Arrêté du 24 juillet 2008 Tient compte de : - Aires des composants de la fenêtre - Composants de la fenêtre :

►  Vitrage ►  Châssis ►  Eléments opaques ►  Grille de ventilation

Valeur Uw obtenue soit : -  Essais selon la NBN EN ISO 125167-1 ou -2 -  Méthodes de calcul décrite dans l’Annexe ►  Détaillée ou Simplifiée

(Cf. Annexe XI, Arrêté du 21 février 2013)

Les exigences PEB Ventilation En cas de pose d’un nouveau châssis.

- Résidentiel Annexe VI, Arrêté du 21 décembre 2007 (Application de la norme NBN D50-001)

- Tertiaire Annexe VII, Arrêté du 21 décembre 2007 (Référence à la norme NBN EN 13779:2004)

Les exigences PEB Exigence relative à l’étanchéité à l'air (à partir du 01/01/2018): ►  les nouvelles unités PEB « Habitation individuelle », « Bureaux et

services », et « Enseignement » auront une étanchéité à l'air pour une différence de pression de 50 Pa (n50) inférieure ou égale à 0,6 volume par heure.

►  L’étanchéité à l’air qui sera finalement considérée dans la déclaration PEB (c’est-à-dire après chantier) sera la valeur obtenue au moyen d’un test d’étanchéité à l’air.

Attention, bien qu’aucune exigence relative à l’étanchéité ne soit d’application avant le 01/01/2018, la qualité de l’étanchéité à l’air de l’unité est bien prise en compte pour vérifier le respect aux exigences relatives au BNC, au BNR et au CEP.

Il est donc important d’y porter une grande attention dès à présent vu l’impact non négligeable de l’étanchéité à l’air sur les BNC, BNR et CEP.

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Différents types de châssis 2.1 Châssis bois

1. Première frappe : étanchéité à l’eau 2. Chambre de décompression 3. Exutoire de drainage 4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air 5. Canal de drainage de la feuillure du vitrage

Sources : www.energieplus-lesite.be et ceraa asbl

►  Veiller à l’origine du bois, son traitement, la présence d’un label.

1. Bois 2. Liège 3. Première frappe : étanchéité à l’eau 4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air 5. Troisième frappe :

amélioration acoustique

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Différents types de châssis 2.2 Châssis bois-aluminium

Source : ceraa asbl

1. Profilés en PVC 2. Profilés étirés en aluminium 3. Châssis en bois 4. Vide ventilé

Source : www.energieplus-lesite.be

►  Le capot protège le châssis bois ›  Limite l’entretien nécessaire ›  Augmente la durée de vie du châssis ›  Permet l’utilisation de bois local

Source : www.habitos.be

Source : www.ac-chassis.be

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Différents types de châssis 2.3 Châssis aluminium

1. Première frappe : étanchéité à l’eau 2. Chambre de décompression drainée 3. Récupération des eaux et évacuation vers l’extérieur 4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air 5. Chambre pour loger la quincaillerie 6. Troisième frappe : amélioration acoustique 7. Mousse isolante

Châssis en aluminium à coupure thermique Source : www.energieplus-lesite.be

►  Coupures thermiques en matériau isolant Source : www.ac-chassis.be

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Différents types de châssis 2.4 Châssis PVC

Châssis en PVC à trois chambres Source : www.energieplus-lesite.be

1. Première frappe : étanchéité à l’eau 2. Chambre de décompression 3. Récupération des eaux et évacuation vers l’extérieur 4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air 5. Chambre pour loger la quincaillerie 6. Troisième frappe : amélioration acoustique 7. Renfort en acier zingué éventuel

►  Renforts métalliques Source : www.ac-chassis.be

Eléments du choix durable

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3.1 Aspects techniques ►  Isolation thermique

›  Coefficient de transmission thermique des châssis ›  Exigences PEB 2014 : Fenêtres Uw,max = 1,8 W/m²K (précédemment 2,5 W/m²K) ›  Les valeurs varient en fonction de l’épaisseur des profilés

Type de châssis Performance thermique (Ur) W/m²K

Bois Bois de feuillu 2,36 à 1,34

Bois de résineux 2 à 1,12

Aluminium à coupure thermique 4,51 à 2,93

Favoriser les profilés à plusieurs chambres avec coupure thermique

PVC (avec renforts métalliques) 2,2 à 1,6

Dépend du nombre de chambres et de la présence de renforts métalliques

Châssis composite avec isolant • Lamellé collé bois-liège + capot alu • PVC 6 chambres avec PUR / EPS

1 à 0,6



Type de vitrage Performance thermique

(Ug) W/m²K

Simple clair (8mm) 5,8

Double

clair 2,8

clair + basse émissivité 1,6

clair + absorbant 2,8

clair + réfléchissant 2,8

clair + basse émissivité et réfléchissant 1,6

clair + basse émissivité + gaz isolant 1 à 1,3

clair + basse émissivité et réfléchissant + gaz isolant 1 à 1,3

Triple

clair 1,9

clair + basse émissivité + gaz isolant 0,6 à 0,8 clair + basse émissivité (int) + contrôle solaire (ext) gaz isolant 0,6 à 0,8

3.1 Aspects techniques ►  Isolation thermique

›  Exigences PEB 2014 : Vitrage Ug,max = 1,1 W/m²K (précédemment 1,6 W/m²K)


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Eléments du choix durable 3.1 Aspects techniques

►  Isolation thermique ›  Etanchéité à l’air des menuiseries

●  Inconvénients d’une mauvaise étanchéité : ►  Inconfort dû aux courants d’air ►  Augmentation de la consommation d’énergie ►  Qualité d’isolation acoustique diminuée

16 Source : Batex Fleron [049]

Eléments du choix durable 3.1 Aspects techniques

►  Isolation thermique ›  Etanchéité à l’air des menuiseries

●  Contrôle de la qualité l’exécution : ►  Etanchéité entre la menuiserie et la baie ►  Menuiserie avec double barrière étanche

à l’eau et à l’air en périphérie du châssis ►  Réglage précis des quincailleries

17 1.  Etanchéité à l’eau 2.  Etanchéité à l’air

Source : www.energieplus-lesite.be Batex Loi 42 [068]


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3.1 Aspects techniques ►  Isolation acoustique

›  Exigences d’isolation acoustique selon la norme NBN S01-400-1. ●  Là où l’air passe, le bruit passe ! à Nécessité d’une bonne étanchéité à l’air !

Châssis : •  Menuiserie à multi-frappe et/ou à chambre multiple. •  Attention particulière à accorder aux joints entre dormant et ouvrant. •  Attention particulière à accorder à la jonction entre le châssis et la baie.

Châssis bois : Plus un bois est dense, meilleures sont ses performances d’isolation acoustique Châssis alu ou PVC : varie en fonction de la composition (épaisseur, nombre de chambres,...)

Vitrage : •  Utilisation d’un double vitrage acoustique (disposant de deux verres

d’épaisseurs différentes) •  Les performances acoustiques du verre feuilleté acoustiquement amélioré sont

intéressantes, mais annulées si le verre est fendu ou si des interstices subsistent.


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3.2 Aspects environnementaux ►  Choix des matériaux

›  Critères : –  Origine géographique du matériau, –  Nature des matières premières, –  Impact de la fabrication sur l’environnement, –  Durée de vie du châssis, –  Scénarios possibles en fin de vie, –  Fréquence et type d’entretien qu’il nécessite, ...

›  Résultats variables si –  On injecte des mousses isolantes dans les châssis en aluminium –  On renforce les châssis PVC à l’aide de pattes zinguées –  On améliore les performances des châssis bois avec du liège –  ...


Source : Bruxelles Environnement, Fiche G_MAT07, Guide bâtiment durable


Ecobilan (classement NIBE 2013)

Bois dur européen traité, issu d’une forêt gérée durablement

1a Meilleur choix

Bois tendre européen traité, issu d’une forêt gérée durablement

1b Meilleur choix

Bois dur européen traité, non issu d’une forêt gérée durablement

1b Meilleur choix

Bois tendre européen traité, non issu d’une forêt gérée durablement

1c Meilleur choix

Pin traité ; issu d’une forêt gérée durablement

2b Bon choix

Bois tropical dur, issu d’une forêt gérée durablement

3a Choix acceptable

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* part d’aluminium de seconde fusion Source : Bruxelles Environnement, Fiche G_MAT07, Guide bâtiment durable


Ecobilan (classement NIBE 2013)

Aluminium 97%*, anodisé 3a Choix acceptable

Aluminium 47%*, anodisé 3b Choix acceptable

Aluminium 97%*, thermolaqué 3c Choix acceptable

Aluminium 47%, thermolaqué 4a Moins bon choix

PVC (avec renforts métalliques) 4a Moins bon choix

Bois tropical dur , non issu d’une forêt gérée durablement

6b Mauvais choix

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3.2 Aspects environnementaux ►  Premier choix : Bois européens (de préférence labellisé FSC)

›  Matériau intéressant au niveau de son écobilan et de ses performances thermiques

›  Possibilités de modifications : couleur, réparation de certains dégâts, etc. (plus aisé que pour les menuiseries en aluminium ou en PVC)

Si on opte pour un bois exigeant un traitement, celui-ci sera fait à l’aide de produit sans impact sur l’environnement et sur la santé.

> Eviter les produits contenant du phénol, du crésol ou … > Usage d’essence locales permet de limiter l’usage de produits de traitement

ou de préservation


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3.2 Aspects environnementaux ►  Deuxième choix : Pin traité issu d’une forêt gérée durablement

►  Troisième choix : ›  Bois tropical dur issu d’une forêt gérée durablement (FSC/PEFC)

–  Ne nécessite pas de traitement spécifique

›  Aluminium –  Demande une quantité d’énergie considérable à la première transformation de la

matière première –  Meilleur écobilan pour l’aluminium de deuxième fusion (recyclé). –  Pour des questions techniques ou d’accessibilité difficile en cas de traitement, on

optera pour un châssis demandant peu d’entretien de type aluminium

►  A éviter : ›  Aluminium 47%, thermolaqué ›  PVC (avec renforts métalliques) ›  Bois tropical dur , non issu d’une forêt gérée durablement

Eléments du choix durable 3.2 Aspects environnementaux

►  Durée de vie ›  Bois :

–  Nécessite un entretien régulier (conditionne la durée de vie du châssis) –  Réparations possibles

›  Bois-aluminium : –  Aucun traitement particulier –  Longue durée de vie

›  Aluminium : –  Aucun traitement particulier –  Longue durée de vie

›  PVC : –  Aucun traitement particulier –  Longue durée de vie –  Ternissent, attirent la saleté –  Thermoplastique : susceptible de ramollir sous l’action de la chaleur

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Eléments du choix durable 3.2 Aspects environnementaux

►  Durée de vie

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Durée de vie estimée

Bois d’origine européenne Durée de vie moyenne : 40 à 50ans

Bois tropical Durée de vie moyenne à élevée : 40 à 60ans

Aluminium Durée de vie élevée : > 60ans

PVC (avec renforts métalliques) Valeur typiques : 40 à 50 ans. Plus si présence de renforts métalliques.

Source : Guide de la construction et de la rénovation durables, CRTE


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3.3 Aspects économiques ►  Coûts d’investissement

›  A étudier au cas par cas

›  Tenir compte : –  de la fourniture et de la pose –  des raccords avec le gros-œuvre –  des éventuels traitement s de protection –  de la durée de vie du châssis –  du coût de la maintenance

›  Le marché actuel est en faveur des châssis PVC pour les raisons suivantes : –  Coût peu élevé en comparaison avec les autres types de châssis –  Nécessite peu ou pas d’entretien


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3.3 Aspects économiques ►  Primes et Aides

›  Primes Energie de la Région de Bruxelles-Capitale –  www.environnement.brussels > Thèmes > Energie > Primes et aides >

Prime B : Isolation et ventilation (cf. Formulaire B4)

›  Primes à la rénovation –  www.logement.irisnet.be/primes-et-aides

›  Aides communales

Prime énergie 2015


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3.4 Aspects socioculturels ►  Réduire les effets sur la santé

›  des occupants du bâtiment ›  des travailleurs lors de la fabrication

–  Bois : ►  peu d’impacts négatifs sur la santé en phase de fabrication et d’utilisation ►  veiller au choix d’un produit de traitement adéquat (éviter les produits

issus de la pétrochimie)

–  Aluminium : ►  Émet des gaz toxiques lors de la fabrication (microparticules, chlore,...) ►  Besoin important d’énergie lors de la fabrication (émissions de CO2) ►  Pas d’effet néfaste en phase d’utilisation et inerte en fin de vie

–  PVC : ►  Émet des gaz toxiques lors de la fabrication (chlore, éthylène,...) ►  Contient des additifs et stabilisateurs néfastes pour la santé ►  Dégage des gaz toxiques en cas d’incendie / chaleur


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3.4 Aspects socioculturels ►  Psychologique et sensoriel

›  Impact positif du bois sur les habitants et usagers du bâtiment ›  Sensation de chaleur au contact du bois

Batex MaisiE [045] Châssis neuf en bois


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3.4 Aspects socioculturels ►  Qualité esthétique

›  Les fenêtres participent à la composition de la façade par leurs formes, leurs divisions, leurs profils,...

›  Le choix d’un nouveau châssis doit tenir compte de l’impact visuel de celui-ci ›  Châssis PVC : profils plus grands que pour l’aluminium et le bois

►  Moins élégant ►  Moins de surface vitrée (moins de lumière)

Batex Midi Suède [034] Châssis neufs en aluminium

●  SIMON Francy, Jean-Marie HAUGLUSTAINE, La fenêtre et la gestion de l’énergie – Guide pratique pour les architectes, 2001, téléchargeable depuis le site de l’Administration wallonne de l’énergie http://energie.wallonie.be

●  Centre Scientifique et Technique de la Construction (CSTC), NIT 221, Bruxelles, septembre 2001.

●  Centre Scientifique et Technique de la Construction (CSTC), NIT 188, Bruxelles, juin 1993.

Site web ●  http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=10364 ●  http://www.curbain.be/fr/primes-et-fiscalite/primes-subventions/primes-et-

aides-communales (Informations sur primes et aides communales)

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Outils, sites internet, etc… intéressants :

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http://guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be ●  G_MAT00 – Problématique et enjeux d’une utilisation durable de la matière ●  G_MAT01 – Le cycle de vie de la matière : analyse, sources d’informations

et outils d’aide au choix ●  G_MAT07 – Choix durable des châssis

Référence Guide bâtiment durable :

Ce qu’il faut retenir de l’exposé ›  Performance thermique d’un châssis ne rime pas forcément avec faible

impact environnemental. ›  Quelque soit le type de châssis sa durée de vie théorique est

globalement comparable, voir équivalente. (Sauf pour l’aluminium.) ›  Un châssis en bois peut être un très bon choix si on tient compte de sa

provenance.

33 Batex Droguerie [046] Rénovation basse énergie d’une maison

unifamiliale, Châssis neufs en bois

›  Le choix du type d’entretien et/ou de protection des châssis en bois peut avoir un impact très négatif en cas de recyclage en fin de vie.

›  Importance de vérifier la présence et la qualité des joints d’étanchéité entre les éléments du châssis.

›  Attention au retour sur investissement d’un châssis neuf qui peut être très long.

›  Favoriser une intervention au cas par cas.

Ce qu’il faut retenir de l’exposé Autres éléments à retenir : ›  Aluminium :

–  Ecobilan NIBE : 3a (choix acceptable) à 4a (moins bon choix)

–  Aluminium de seconde fusion = recyclé ! –  Coupures thermiques : meilleur pouvoir

isolant thermique –  Solide et stable –  Profils minces –  Aucun traitement particulier –  Longue durée de vie –  Consomme beaucoup d’énergie lors de la

production

›  PVC : –  Prix avantageux –  Pouvoir isolant thermique élevé –  Ecobilan NIBE : 4a (moins bon choix) –  Résistant à la corrosion –  Profils plus épais –  Aucun traitement particulier –  Ternissent, attirent la saleté, susceptibles de

ramollir sous l’action de la chaleur 34

›  Bois : –  Pouvoir isolant thermique élevé –  Ecobilan NIBE : 1a (très bon choix) à 3a

(choix acceptable) pour les bois labellisés –  Labels FSC/PEFC –  Possibilités de réparations –  Matériau recyclable –  Grande durée de vie (si bien entretenu) –  Sensation de chaleur –  Qualité variable en fonction des essences –  Entretien régulier

›  Bois-aluminium : –  Aucun traitement particulier –  Longue durée de vie –  Bois local

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Frederic LUYCKX architecte – chercheur au CERAA asbl, pour le

Facilitateur Bâtiment Durable Spécialiste Environnement

Coordonnées (  : 0800 85 775 E-mail : [email protected]

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