Mon Rapport de Stage PDF [PDF]

Zitiervorschau

SOLENER Master 2 GE Sous la direction de Université de Poitiers Madame DELATTRE Hélène

Rapport de fin de stage

Assistance ingénieur sur des projets à haute performance énergétique et haute qualité environnementale KEITA Keletigui

Année 2015-2016

Remerciements Tout d’abord, je tiens à adresser mes plus sincères remerciements à M. Mohamed ABDESSELAM, directeur de l’entreprise et maître de stage, pour son accueil au sein de SOLENER, et pour sa confiance tout au long du stage. Mes plus vifs remerciements à ma tutrice Hélène DELATTRE pour sa disponibilité et le partage de ses connaissances techniques tout au long du stage et à tous les autres membres de l’équipe de SOLENER, Nicolas HACHE, Nicolas GUEZEL, Kenza BOURAI et Florence LOUF pour leur grande disponibilité, leur aide précieuse et leurs explications tout au long du stage. Mes remerciements vont également aux stagiaires rencontrés au cours de ce stage Lucas DELIGEON, Alan Joey Preto, Léo COURTOIS, Théo ESCAILLAS avec qui j’ai partagé des idées et connaissances. Je tiens à remercier aussi M. Sébastien JARNY, le responsable de Master 1 Gestion de l’énergie, pour sa disponibilité et le partage de ses connaissances qui m’ont permis de bien aborder ce stage. À mes parents, mes sœurs, mes frères, je vous dis merci pour vos encouragements et soutiens inconditionnels. Je terminerai par remercier chaleureusement M. Noureddine ZOUZOU, le responsable de parcours master 2 Gestion de l’énergie, pour sa disponibilité et ses précieux conseils et mon enseignant référent M. Nicolas BENARD pour le suivi de mon stage ainsi qu’à l’ensemble des enseignants et intervenants de la formation pour leur disponibilité et leurs enseignements qui m’ont permis de mener à bien les différentes missions qui m’ont été confiées.

Sommaire Introduction générale............................................................................................................................... 1 Présentation du bureau d’études .............................................................................................................. 2 1.

Historique et localisation ............................................................................................................. 2

2.

Secteur d’activité et missions ...................................................................................................... 2

3.

Organisation ................................................................................................................................ 3

4.

Moyens et compétences............................................................................................................... 4 Présentation de mes missions au sein de l’entreprise ...................................................................... 5

I. 1.

Mission principale : audit énergétique et environnemental de bâtiments existants..................... 5

2.

Seconde mission: dimensionnement des radiateurs..................................................................... 5 Audit énergétique et environnemental de bâtiments existants ........................................................ 5

II. 1.

Définition et but........................................................................................................................... 5

2.

Déroulement ................................................................................................................................ 6

3.

2.1.

Prise de contact avec le propriétaire .................................................................................... 6

2.2.

Visite du bâtiment................................................................................................................ 6

2.3.

Analyse technique et économique ....................................................................................... 7

2.4.

Rédaction du rapport ........................................................................................................... 9

2.5.

Restitution du rapport .......................................................................................................... 9

Audit énergétique et environnemental de logements individuels existants ................................. 9 3.1. Présentation d’audit énergétique et environnemental d’un logement individuel réalisé pendant mon stage ........................................................................................................................... 9

4.

Audit énergétique et environnemental de logements collectifs existants .................................. 25

Conclusion générale .............................................................................................................................. 27 Bibliographie ......................................................................................................................................... 28 Annexes ................................................................................................................................................. 30

Introduction générale A l’heure où le prix des énergies fossiles augmente, que les ressources diminuent et que les changements climatiques s’accélèrent, économiser l’énergie devient une priorité. Ayant conscience de cette problématique, j’ai décidé d’intégrer le master gestion d’énergie afin de faire face à ces problèmes. En effet, le secteur du bâtiment est à l’origine d’une grande partie des rejets de gaz à effet de serre et occupe une grande part de consommation d’énergie dans le monde. Donc participer à la réduction de cette consommation est l’un de mes objectifs, raison pour laquelle, j’ai sollicité un stage au sein du bureau d’études Solener et j’ai été admis en tant qu’assistant ingénieur. Au cours de ce stage, j’ai réalisé des audits énergétiques et environnementaux de bâtiments et dimensionnement des radiateurs, dans le but d’économiser d’énergie. Ce présent rapport a pour objectif de présenter l’entreprise Solener, les missions qui m’ont été confiées, les tâches principales et déroulement d’un audit énergétique et environnemental de bâtiments existants et enfin présenter un exemple d’audit énergétique et environnemental que j’ai effectué.

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Présentation du bureau d’études 1. Historique et localisation En 1988, Mohamed ABDESSELAM, ingénieur et docteur en énergétique des Mines de Paris, créa AIRab consultant, cabinet de conseil en énergétique et environnement. En 2001, Mohamed ABDESSELAM créa la SARL SOLENER située au sud de la métropole lilloise, au 48 rue Gustave Nadaud, dans le département du Nord (59).SOLENER est un bureau d’études et d’ingénierie dans le secteur du bâtiment, pour le développement durable, en climat tempéré et tropical. En 2010, le bureau d’études a ouvert une antenne à Rennes dans le département d’Ille et Vilaine (35).

Figure 1 : Localisation du bureau d'études Solener à Lille

2. Secteur d’activité et missions SOLENER est un bureau d’études dont l’activité est centrée depuis sa création sur les problématiques énergétiques et environnementales des bâtiments. Le but est de proposer une bonne conception de l’enveloppe mais aussi de bons équipements et les énergies renouvelables afin de réduire au maximum les consommations énergétiques et l’impact environnemental des bâtiments tout en garantissant un confort optimal aux occupants. Les principaux secteurs d’activités de l’entreprise sont les suivants :  La Haute Qualité Environnementale (HQE), à l’échelle du bâtiment et à l’échelle urbaine  Les énergies renouvelables et alternatives  Les études thermiques et fluides  La climatisation dans les pays chauds  La formation au développement durable et à l’efficacité énergétique  L’expertise environnementale et énergétique SOLENER est membre de l’AICVF, du CD2E, de la Maison Passive France. Ses missions principales sont : 2

   

Maîtrise d’œuvre HQE et Fluides Audits, expertises et études spécifiques Assistance à la maîtrise d’ouvrage HQE et Urbanisme Formations

Ses clients sont principalement les organismes privés, des organismes d’état (tels que l'ADEME, l’ARENE, EDF, Gaz de France…) et des collectivités locales (tels que les Conseils Régionaux, les municipalités, les groupements intercommunaux…) mais aussi des particuliers ayant des projets immobiliers (construction et rénovation).

3. Organisation L’organigramme de Solener est présenté ci-dessous :

Efficacité énergétique, Bâtiments Passifs, Haute Qualité Environnementale, Energies Renouvelables, Fluides et Urbanisme Mohamed ABDESSELAM Gérant de SOLENER - Ingénieur et Docteur en énergétique des Mines de Paris

Kenza BOURAI

Florence LOUF

Hélène DELATTRE

Ingénieure en Construction Ingénieure en Construction environnementale, Spécialiste Ingénieure en Énergie, environnementale et HQE, Thermique et Fluides Urbanisme durable, Spécialiste Spécialiste HQE et Thermique HQE du Bâtiment

Nicolas GUEZEL

Nicolas HACHE

Technicien Fluides et Énergies renouvelables, Spécialiste Thermique du Bâtiment

Ingénieur en Conception énergétique des bâtiments et Énergies renouvelables

Charles TULLIE Ingénieur Fluides et Énergies Renouvelables, Spécialiste simulation et Thermique du Bâtiment

Keletigui KEITA Lucas DELIGEON Léo COURTOIS Stagiaires

Maîtrise d’Œuvre Formations et Expertises Assistance à la Maîtrise d’Ouvrage Conception bioclimatique et Qualité Environnementale du Bâtiment Projets certifiés HQE, H&E – Cibles et thèmes : Eco-conception, Eco-gestion, Confort, Santé Urbanisme Analyses et programmations Environnementales

Projets Passifs, Fluides et Énergies Renouvelables Projets labellisés Passifs ou BBC – Chauffage, Ventilation, Climatisation, Plomberie sanitaire, Energies renouvelables Audits Énergétiques Enveloppe, Systèmes, Chaufferies, Bâtiments tertiaires, enseignement, logements, industriels…

Management Certification

Approche intégrée du Développement Durable, des Démarches Environnementales et Énergétiques

Figure 2 : Organigramme du bureau d’études Solener

SOLENER est composé principalement d’ingénieurs et de techniciens spécialisés dans les domaines de la maîtrise de l’énergie, de l’aménagement urbain durable, de la simulation du bâtiment (confort thermique, ventilation naturelle, lumière naturelle, acoustique), du dimensionnement des équipements (fluides), de l’optimisation environnementale (bilan

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carbone, analyse cycle de vie, qualité intérieure de l’air), certifications HQE et H&E, Maison Passive, Minergie… J’ai travaillé avec presque tous les membres de l’équipe lors de mon stage, ce qui m’a permis d’acquérir des connaissances et compétences dans chacun de leurs domaines.

4. Moyens et compétences Comme il n’existe pratiquement pas d’outil idéal capable d’appréhender les multiples dimensions d’un projet de bâtiment, Solener dispose de nombreux outils de simulations à l’échelle urbaine ou du bâtiment adapté à chaque situation, ou des applicatifs « maison » et de nombreux moyens de mesures et d’instrumentation. Thématiques Confort visuel

Logiciels Ecotect, Dialux, Lesodial

Confort acoustique

Acoubat

Maîtrise et protection solaire

Energy+, Ecotect, Batipei (logiciel maison)

Outils de mesure 2 luxmètres Isolement int/ext Correction acoustique Bruit de Choc Sonomètre Thermomètre, pyranomètre

Simulation dynamique d’un Thermomètre, hygromètre bâtiment : confort thermique Desing Builder, Codyba, Thermomètre infrarouge et consommations de ComfiePléiade, TRNSYS, Batipei Enregistreur à 3 sondes chauffage et climatisation Compteursd’énergie Calcul Thermique Réglementaire Perrenoud, PHPP, LESO SAI Bâtiments neufs et réhabilités RT 2005 & 2012 + Passif Système solaire thermique Polysun, Solo 2000, Simsol Thermomètre de contact Système solaire PV Syst Multimètres photovoltaïque Récupération d’eau de pluie, Interne Pluviomètre Puits canadien Mesures de caractéristique Flux-mètre et centrales d’acquisition thermique des murs LESOSAI, WUFI, Applicatif Transfert de vapeur maison Ponts thermiques, transfert Thermographie infrarouge, Thermomètre TRISCO, THERM5 de vapeur laser Centrales de mesures Température et Données climatiques Bases de données Energy Plus, hygrométrie, pyranomètre, vitesse et extérieures Météonorme direction du vent Perméabilité, Test de mesure de type blower-door VMC (porte soufflante avec deux ventilateurs), Débit mètre avec cône de mesure Effets aérodynamiques, Météodyn Anémomètre ventilation naturelle (vents) Tableau 1 : Outils et moyens de Solener(Source Solener)

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SOLENER développe des outils opérationnels de programmation et d’évaluation environnementale :  à l’échelle du bâtiment : logements individuels, logements collectifs, bâtiments d’enseignement.  à l’échelle urbaine : élaboration de méthodes de diagnostics.

I.

Présentation de mes missions au sein de l’entreprise

1. Mission principale : audit énergétique et environnemental de bâtiments existants Les projets de réhabilitation de bâtiment à Solener augmentent fortement chaque année. En effet, Solener ne manque donc pas d’atout pour la conception des bâtiments neufs consommant très peu d’énergie et alliant le confort pour les usagers : choix de l’implantation et des orientations, produits et matériaux innovants, équipements à haut rendement… Cependant, le grand défi du secteur du bâtiment est la rénovation des habitations. Ainsi, environ 70% de mon temps était consacré aux audits énergétiques de bâtiments. La réalisation d’un audit énergétique vient d’un besoin du maître d’ouvrage (propriétaire). Le premier besoin du maître d’ouvrage est souvent de diminuer sa facture d’énergie, améliorer le confort intérieur et dans un second temps de diminuer les émissions de gaz à effet de serre. En regard de cela, une analyse thermique est réalisée pour évaluer les gains possibles entre l’existant et les différents niveaux de préconisation. Cette mission a été réalisée durant tout mon stage, j’ai fait des audits énergétiques et environnementaux des logements individuels et collectifs.

2. Seconde mission: dimensionnement des radiateurs J’ai réalisé cette mission durant les trois (3) derniers mois de mon stage, en participant à l’élaboration de différents projets de conception et rénovation. J’ai participé au projet de conception d’un campus à Lille dont ma mission était de dimensionner les radiateurs à mettre en place dans les différentes pièces du campus. J’ai aussi participé au projet de rénovation du parc Le wast au Pas-de-Calais. Ma mission était de dimensionner les radiateurs à mettre en place dans les différentes pièces après rénovation. Le dimensionnement des radiateurs d’un bâtiment commence par un calcul de déperditions pièce par pièce du bâtiment, ce qui conduit à faire un calcul de déperditions liées aux parois extérieures du bâtiment et au renouvellement d’air. J’ai effectué ces calculs avec le module U02 du logiciel Perrenoud.

II.

Audit énergétique et environnemental de bâtiments existants

1. Définition et but L’audit énergétique et environnemental permet d’identifier les besoins et les solutions à apporter sur un logement en matière de réhabilitation énergétique et environnementale au moyen d’un diagnostic technique et thermique approfondi. Il permet aussi de renseigner sur le fonctionnement énergétique du logement ainsi que sur ses points forts et faibles, de proposer 5

des scénarios de travaux avec ordonnancement, estimer les économies d’énergies et les coûts liés aux travaux proposés. Il a pour objectif de fournir une information complète et des conseils techniques détaillés dans une démarche globale de réhabilitation. L’audit permet de prioriser les travaux de rénovation énergétique et environnementale les plus pertinents pour un bâtiment. Plus précis et beaucoup plus complet qu’un simple diagnostic de la performance énergétique(DPE) auquel il ne peut se substituer, l’audit est un véritable outil d'aide à la décision pour définir un projet de travaux à mettre en œuvre. Il permet de connaitre l'état des lieux thermique du bâtiment et de proposer des solutions adaptées de travaux pour en améliorer la performance énergétique et environnementale.

2. Déroulement L’audit énergétique et environnemental se réalise en (5) cinq principales étapes ci-dessous utilisées par SOLENER : 2.1. Prise de contact avec le propriétaire

Cette étape consiste à définir le projet avec le propriétaire suite à un entretien et à prendre un rendez-vous pour la visite du bâtiment à auditer. 2.2. Visite du bâtiment

Elle consiste à faire l’état des lieux du bâtiment. Elle comporte les différentes sous étapes ci-dessous :  Prise de photos de l’intérieur et l’extérieur du bâtiment Cette sous étape est très importante car elle permet non seulement à l’auditeur de repérer les différentes pièces et la nature des parois du bâtiment mais aussi de clarifier le rapport de l’audit afin de faciliter la compréhension au maître d’ouvrage.  Identification de la composition des parois du bâtiment Le but est d’identifier la composition des murs de l’extérieur vers l’intérieur, vérifier la présence ou non d’un isolant. En cas de présence d’isolant donc trouver sa nature, son épaisseur et son état. Cette sous étape consiste aussi à identifier les types de menuiseries (châssis en bois, en aluminium, en PVC ; pleine, simple ou double vitrage, épaisseur des composants et le remplissage éventuel du vitrage). Il n’est pas toujours évident d’estimer l’épaisseur d’isolant dans une paroi, on peut démonter une prise de courant pour apercevoir l’isolant.  Identification des pathologies du bâtiment Le but est d’identifier les fissures éventuelles et les remontées capillaires d’humidité, de vérifier si les parois extérieures peuvent supporter la charge d’une isolation par l’extérieur...  Recueil des plans de l’état initial et projet du bâtiment sinon réalisation des métrés du bâtiment Elle consiste à déterminer les dimensions des surfaces déperditives du bâtiment c’està-dire les parois en contact avec le milieu extérieur ou local non chauffé (murs et menuiseries en contact avec l’extérieur ou avec un local non chauffé, planchers bas sur terre-plein ou sur un local non chauffé, planchers hauts ou plafonds en contact avec l’extérieur ou sous un local non chauffé).Ces plans permettent à l’auditeur de mieux comprendre ce qu’attende le propriétaire mais ils ne sont pas toujours réalisés donc l’auditeur se charge de la réalisation des métrés du bâtiment avec le rayon laser et autres outils de mesure, pour cela, il est important de faire des plans simples du bâtiment pour reporter et repérer les différentes dimensions.

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Pour un audit énergétique, il est n’est pas nécessaire de relever les dimensions des parois et menuiseries situées entre deux zones chauffées puisqu’il n’y a de déperditions.  Faire l’inventaire des équipements du bâtiment (chauffage, ECS, éclairage, ventilation…) Elle consiste à faire le relevé les équipements du bâtiment. Donc le type de chaudière pour le chauffage (chaudière Fioul, chaudière gaz à condensation ou non, chaudière à bois…) et leurs caractéristiques techniques (rendement, puissance…), l’émission du chauffage (radiateur à eau chaude avec ou sans robinets thermostatiques, convecteur électrique...), le type de production d’eau chaude sanitaire (électrique ou gaz), le type de ventilation (par ouvertures de fenêtres, VMC simple flux hygro A ou B…), le type d’éclairage (ampoules classiques, lampes à basse consommation…)  Recueil des factures de consommations : EDF, GDF, Eau, Bois et autres énergies Elles ne sont pas toujours disponibles. Ces factures permettent à l’auditeur de voir les écarts éventuels entre le résultat de la simulation thermique effectuée sur logiciel et les consommations relevées sur les factures. Elles permettent aussi de réajuster la durée d’occupation des habitants dans le bâtiment, leur consommation d’énergie, leur température de consigne… En parallèle de ces sous étapes, un questionnaire est posé à l’occupant pour déterminer son ressenti personnel dans bâtiment. L’habitant expose les problèmes de confort ambiant, par exemple : présence de courants d’air, beaucoup d’humidité, chauffage mal dimensionné, attente d’eau chaude sanitaire… 2.3. Analyse technique et économique

Elle se subdivise en ces différentes sous étapes :  réalisation de l’étude de l’état initial du bâtiment Cette sous étape consiste à modéliser le bâtiment initial sur la base des éléments recueillis lors de la visite. Pour modéliser le bâtiment, on crée : - la bibliothèque des parois (murs, plafonds, planchers) tout en insérant leur composition, l’épaisseur des composants avec leur conductivité thermique ou résistance. - la bibliothèque des vitrages (portes et fenêtres) tout en insérant leurs dimensions, leur coefficient de transmission, leurs linéiques, leur facteur solaire… -la bibliothèque des linéiques ou ponts thermiques (liaison mur-mur, mur-plancher, mur-plafond, mur-refend, mur-cloison,…) Remarque : Pendant la modélisation du bâtiment, la saisie des ponts thermiques est peu précise, les valeurs du catalogue du logiciel sont très rarement adaptées aux situations. Ensuite on passe à la saisie des métrés des différentes parois déperditives par orientation dans un fichier Excel adapté au logiciel d’étude en leur attribuant les menuiseries de la bibliothèque et des linéiques. Et ensuite faire l’étude thermique avec le logiciel Perrenoud module Win PTZ ou U48Win mais ce dernier est généralement utilisé pour les projets de rénovation. On entre la SHAB pour les calculs en fonction du profil d’occupation, la SHON pour les calculs réglementaires ou conventionnels, 7

l’indice de perméabilité puis on saisit les données des factures. Ensuite on entre les systèmes et leurs caractéristiques : -système de chauffage (chaudière et émetteurs existants) avec leurs caractéristiques (puissance, rendement,…) et production d’ECS. - ventilation (par ouverture des fenêtres ou VMC ou encore VH) dans le cas d’une VMC, on entre ses caractéristiques (puissance, débit,…) - on entre la température intérieure moyenne -et enfin on lance le calcul, le logiciel nous donne les consommations énergétiques théoriques par poste de l’état initial. Il est donc important de comparer ces consommations aux consommations réelles qui sont données sur les factures. L’écart ne doit pas être supérieur à 10% sinon la suite de l’audit peut être imprécise. L'état initial permet de situer les consommations énergétiques du logement et d'identifier les postes de déperdition du bâti.  préconisations de travaux Cette sous étape consiste à proposer un ou plusieurs solutions d’améliorations les plus adaptées aux travaux à partir de l’étude de l’état initial telles que l’isolation des murs, isolation des toitures, remplacement de la chaudière…. afin d’obtenir des gains énergétiques.  élaboration des scénarios d’amélioration énergétique du bâtiment Cette sous étape consiste à proposer 1 ou trois (3) scénarios selon le projet du propriétaire à partir de l’état initial, les préconisations et leur temps de retour afin d’obtenir des gains énergétiques et d’atteindre le niveau BBC rénovation (104 kWhep/m².an). Nous avons : -un scénario de rénovation minimale (scénario RT) conforme à la règlementation thermique pour la rénovation -un scénario de rénovation permettant d’atteindre le label BBC -un scénario de rénovation intermédiaire aux deux scénarios  réalisation de chiffrage des travaux (évaluation financière et économique des travaux) Cette partie comprend : l’estimation de l’investissement, l’estimation des aides potentielles, l’estimation des économies engendrées et le calcul du temps de retour sur investissement. L’investissement est calculé à partir d’une base de données complétée au fur et à mesure par des devis issus de consultations d’entreprises ou des recherches de prix. Deux investissements sont proposés : une variante classique et une variante environnementale. L’aide intégrée aux calculs est le crédit d’impôt développement durable (CIDD) mais nous informons également le propriétaire sur les Certificats d’Economie d’Energie (CEE) et autres aides régionales ou locales. Les améliorations proposées doivent donc respecter les exigences du CIDD pour être éligibles (résistance thermique minimale pour un isolant, par exemple, l’isolation des murs). (Cf. Annexe éligibilité au crédit d’impôt)

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2.4. Rédaction du rapport

Elle consiste à faire la synthèse de l’audit. En général, il est proposé une synthèse permettant au client d’apprécier l’intérêt technique et économique des améliorations préconisées mais aussi de comparer la consommation d’énergie avant et après travaux. 2.5. Restitution du rapport C’est la dernière étape. Elle consiste à présenter et expliquer le contenu du rapport et donner des conseils au maître d’ouvrage. Enfin, les éléments principaux à maîtriser lors d’un audit énergétique sont : enveloppe du bâtiment, chauffage, refroidissement, eau chaude sanitaire, ventilation et éclairage.

3.

Audit énergétique et environnemental de logements individuels existants

Il y a quelques années, la Région Nord - Pas de Calais a lancé un vaste plan régional, dit « Plan 100 000 logements », dont le premier objectif était la rénovation énergétique et environnementale de 100 000 logements anciens jusqu’à 2015 et le second objectif est la réhabilitation de 1 400 000 logements d’ici 2050 (soit 80 % du parc). Ce Plan 100 000 logements est dédié à l’ensemble des propriétaires de logements anciens (datant prioritairement d’avant 1990) et se construit en partenariat avec de nombreux acteurs dont les collectivités territoriales. Le Plan vise à rénover au meilleur niveau de performance énergétique et environnementale le parc de logements existants afin de réduire la consommation énergétique de ces derniers. La réhabilitation énergétique et environnementale du parc de logements anciens représente un enjeu majeur pour notre quotidien en termes d’économies d’énergies et pour notre planète. 3.1. Présentation d’audit énergétique et environnemental d’un logement individuel réalisé pendant mon stage Pendant ce stage, j’ai réalisé plusieurs audits énergétiques et environnementaux de logements individuels parmi lesquels, j’ai sélectionné l’audit du logement situé à Lille. 3.1.1. Présentation du logement Il s’agit d’un logement construit dans les années 1950, situé à Lille. Il est réparti sur 4 niveaux : cave, RDC, R+1 et R+2. Il est principalement construit en briques terre cuite pleines de 34 cm. Son enveloppe est en état d’usage mais d’une mauvaise qualité thermique.

Façade avant sur rue

Façade arrière sur cour

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3.1.2. Analyse technique et économique a.

Étude de l’état initial du logement

Description de l'enveloppe et des équipements à l'état initial : Il y avait 17 point d’éclairage dans le logement. La production d’eau chaude sanitaire était assurée par la chaudière et il n’y avait aucun système de ventilation dans le logement, elle se faisait par ouverture des fenêtres. La chaudière est ancienne et peu performante. Les points forts de ce logement : il a des menuiseries récentes à double vitrage. Il est bien orienté pour l'installation de systèmes à énergie solaire et pour bénéficier d'apports solaires gratuits. Ses points faibles : les toitures ne sont pas correctement isolées. Les murs et planchers ne sont pas isolés. Il n’y a pas de système de ventilation performant. Sensation des courants d'air à l’intérieur. Les menuiseries ne sont pas étanches à l’air. Les points de vigilance : Observation de remontée d'humidité par capillarité en plafond des WC due à une mauvaise ventilation couplée à la présence d'un point froid (pont thermique). S’il est envisagé d'isoler les murs par l'intérieur, un chauffagiste doit vérifier le réseau. Un problème d'attente d'eau chaude. Ce point est à aborder avec un chauffagiste.

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Enveloppe Composition de la paroi

Description Localisation Murs en briques pleines non isolés. Brique : 34 cm De la façade côté Menuiseries double vitrage Plâtre : 1 cm rue Orientation Est 4/16/4 performantes avec volet roulant Murs en briques pleines non Corps principal isolés excepté mur extension Brique : 34 cm / Plâtre : 1 cm De la façade côté cour Orientation Menuiseries double vitrage Extension Ouest. 4/16/4 performantes volet Brique : 22 cm / Isolant PS : 4 cm roulant Placo : 1,3 cm Brique : 34 cm / Plâtre : 1 cm Murs en briques pleines non Mur pignon R+2 Du pignon isolés excepté mur pignon Brique : 22 cm / Isolant LR : 4 cm Orientation Sud R+2 Placo : 1,3 cm Plafond (comble perdu) faiblement isolé

PVC : 1 cm Bois : 2 cm Isolant : 6 cm

Du corps principal côté rue

Rampant non isolé. Fenêtre de toit double vitrage 4/12/4

Bois : 2 cm OSB : 2 cm Plâtre : 2 cm

Du corps principal côté cour

Plafond faiblement isolé

Bois : 2 cm Isolant : 6 cm Plâtre : 1 cm

De l'extension côté cour

Plafond faiblement isolé

Bois : 2 cm Isolant : 6 cm Plâtre : 1 cm

De l'extension côté pignon

Plancher bas en hourdis brique non isolé

Béton : 4 cm Brique : 22 cm Carrelage : 2 cm

Sur le garage

Plancher bas non isolé. Dalle béton.

Béton : 15 cm Carrelage : 2 cm

Sur cave

Tableau 2 : Description et composition de l'enveloppe du logement

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Equipements Description Localisation Chaudière gaz de 2003 double service - Puissance de 24 kW Dans l'xtension Marque : chauffage français côté pignon Modèle : OXANE 23 Rendement moyen de l'ordre de 91% Radiateur en acier avec robinet thermostatique

Dans la majorité des pièces

Radiateur en acier avec robinet simple

Dans certaines pièces du logement

Thermostat d'ambiance programmable

Dans le séjour

Réseau de distribution de chauffage et Du corps principal d'ECS calorifugé en partie côté cour

Tableau 3 : Description et caractéristiques des équipements du logement

Étude thermique de l'état initial : J’ai d’abord commencé par la saisie des métrés des différentes parois déperditives par orientation dans un fichier Excel adapté au logiciel d’étude en leur attribuant les menuiseries et des linéiques. (Cf. Annexe tableau des métrés et nomenclature des différents métrés) A partir de ces métrés, on obtient le tableau ci-dessous : Surfaces / Hauteurs SHAB 137 m² SHON 184 m² SHOB 206 m² Surface Rbth 97 m² Surface Rbs 40 m² Surface mitoyenne 54 m² Hauteur sol-plafond 8,28 m Hauteur zone chauffée 7,75 m Tableau 4 : Surfaces et hauteur du bâtiment

SHOB (m²) est la surface hors œuvre brute, elle est la somme des surfaces de chaque niveau (Rez-de-chaussée + étages), des surfaces des toitures terrasses, des balcons ou loggias et des surfaces non closes situées au rez-de-chaussée, y compris l’épaisseur des murs et des cloisons. 12

SHAB ou SH (m²) est la surface habitable, elle correspond à la surface de plancher construite, déduction faite des surfaces occupées par les murs, cloisons, marches et cages d'escaliers, ébrasement des portes et des fenêtres, parties de locaux d'une hauteur sous plafond inférieure à 1,80 m. SHON RT (m²) est la surface hors œuvre nette, elle est une mesure de superficie des planchers. Pour les bâtiments d’habitation, la SHON se calcule en soustrayant à la surface hors œuvre brute (SHOB) certaines surfaces, comme par exemple, les surfaces de combles et sous-sol dont la hauteur sous plafond est inférieure à 1,80 m, les toitures terrasses, balcons, loggias, vérandas non chauffées, les surfaces aménagées en vue du stationnement des véhicules. C'est la SHON RT qui sert de surface de référence pour les calculs de performance énergétique dans l’audit (kWh/m² SHON). Surface mitoyenne correspond à la surface du mur ou des murs séparant le logement et les logements voisins. C’est une surface entre deux zones chauffées. Hauteur zone chauffée Surface Rbth est surface des pièces ou zones dans lesquelles on a des radiateurs à robinet thermostatique. Surface Rbs est surface des pièces ou zones dans lesquelles on a des radiateurs à robinet simple. Hauteur zone chauffée ou hauteur de la zone (m) correspond à la différence d’altitude entre le point le plus haut et le plus bas de la partie chauffée de la zone. Hauteur sol-plafond hauteur du bâtiment (m) correspond à la différence d’altitude entre le point supérieur de la zone chauffée et le sol environnant le bâtiment. Toutes ces données ont été saisies dans le logiciel.

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A partir de ces métrés, on obtient aussi le tableau ci-dessous : Ce tableau servira de référence pour les calculs économiques et permettra aussi de repérer les différentes parois et menuiseries.

Toiture Toiture Toiture Toiture Toiture

Toitures Toiture faiblement isolée de l’extension côté pignon Toiture faiblement isolée de l’extension côté cour Plafond sur comble faiblement isolé du corps principal Rampant non isolé du corps principal côté cour Rampant faiblement isolé du corps principal côté rue Murs extérieurs Murs des façades non isolés

1 2 3 4 5

Murs 1 Murs 2 Murs 3 Murs 4

ème

Murs 1 Murs 2 Plancher 1 Plancher 2 Plancher 3 Plancher 4 Plancher 5 Fenêtres 1 Fenêtres 2 Portes 1 Porte 2 Porte 3

Murs du pignon du 2 étage faiblement isolé Murs des extensions faiblement isolés Murs des extensions non isolés Murs intérieurs Murs non isolés donnant sur garage Murs non isolés donnant sur cave Planchers Plancher hourdis brique non isolé sur garage Escalier béton non isolé sur garage Plancher béton non isolé sur cave Escalier bois non isolé sur cave Plancher béton non isolés sur terre-plein Fenêtres Fenêtre PVC double vitrage 4/16/4 du logement Fenêtre de toit Bois double vitrage 4/12/4 rampant cour Portes Portes d’entrée cour vitrée avec fermeture PVC Double vitrage 4/16/4 Porte d’entrée principale bois Porte intérieure bois donnant sur local non chauffé

Surface 19,3 m² 21,4 m² 18,5 m² 18,7 m² 8,9 m² 33,3 m² 19,5 m² 10,8 m² 30,6 m² 17,0 m² 7,5 m² 19,5 m² 1,8 m² 3,6 m² 2,5 m² 51,4 m² 24,3 m² 1,4 m² 3,9 m² 2,2 m² 2,1 m²

Tableau 5 : Nomenclatures des parois et menuiseries avec leur surface

Ensuite, j’ai modélisé le bâtiment en créant la bibliothèque des parois, des vitrages et des linéiques ou ponts thermiques tout en insérant leur composition et leurs caractéristiques dans le logiciel Perrenoud module Win PTZ. Après avoir renseigné toutes ces données dans le logiciel, j’ai lancé le calcul. Une fois le calcul terminé, le logiciel donne la consommation globale d'énergie du logement et par poste.

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Synthèse de l’état existant : Après le calcul, j’ai obtenu les résultats ci-dessous.

Figure 3 : Répartition des déperditions thermiques du logement, schéma non représentatif du logement (Source Perrenoud)

Figure 4 : Répartition des consommations d'énergie du logement par poste

On constate que les plus gros postes de déperditions sont les murs. Ce sont donc les premiers axes d’améliorations envisagés. Les plafonds, les planchers, les ponts thermiques et les infiltrations représentent également une part importante des pertes énergétiques, et seront en partie traités par l’isolation et sa bonne mise en œuvre

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Préconisations : Une isolation des murs, des plafonds, déperditions du bâtiment.

des planchers est indispensable pour limiter les

Afin d’éviter tout problème de condensation et de moisissures, la mise en place d’une ventilation mécanique contrôlée dans l’ensemble des logements est indispensable, en particulier après avoir traité l’isolation. Ceci doit être couplé à l’intégration de bouches d’entrée d’air dans les menuiseries. NB : Les menuiseries sont en double vitrage 4/16/4 PVC mais leur qualité thermique est moyenne et notamment l’étanchéité à l’air. Il est donc nécessaire de les remplacer, notamment dans le cadre d’une isolation des murs, afin d’assurer une étanchéité à l’air optimale dans le logement.

Figure 2 : Étiquettes énergie et climat du logement

NB : Les étiquettes énergie et climat ci-dessus visent à donner une indication de la performance énergétique réglementaire du bâtiment. Elles ne correspondent pas aux étiquettes établies dans le cadre du Diagnostic de Performance Energétique (DPE), qui prend en compte la Surface Habitable du bâtiment, et non la surface Hors Œuvre Nette (SHON). Il peut donc exister un décalage normal entre les valeurs affichées ici et celles des étiquettes énergies du DPE Les consommations annuelles (Chauffage, ECS, éclairage, auxiliaires de ventilation et autres usages) de ce logement sont estimées à 2178 €, décomposées selon le tableau ci-dessous :

Tableau 6 : Bilan des consommations annuelles du logement

16

Ici (ep) dans l’unité représente l'énergie primaire, elle est l'énergie réellement consommée depuis sa source de production. Elle prend en compte, par exemple, les pertes en ligne de l'électricité depuis la centrale jusqu’au logement. Les calculs énergétiques sont effectués en énergie primaire pour comparer de manière équitable les différentes sources d'énergie (kWhep/m²). b.

État projeté

Panel des optimisations : Différentes interventions sur l’enveloppe et les équipements vont permettre d’améliorer les performances énergétiques du logement. Les valeurs d’économies d’énergie annuelles fournies dans les tableaux ci-dessous sont valables uniquement dans le cas de la réalisation de travaux sur le poste concerné. Elles ne peuvent s’additionner entre elles. Les prix comprennent la fourniture et la pose des matériels / équipements, ils correspondent à des prix moyens et ne prennent pas en compte les travaux induits. Le coût TTC est estimé sur la base d’une TVA à 5.5%. Ci-dessous sont listés les gains énergétiques et financiers des différentes préconisations de travaux de l’étude. Consommation Gain Gain facture en gaz chauffage énergétique annuelle (€/an) (kWh/an) (kWh/an)

Type de préconisation Isolation par l'intérieur des murs non isolés R=3,7 m²-K/W Isolation par l'intérieur des murs isolés R=3,7 m²-K/W

Investissement estimé (€) variante classique

TRI brut (années)

17880

5643

367

2837

8

22848

675

44

928

21

Isolation du plafond garage R=3 m²-K/W

22566

957

62

852

14

Isolation du plafond comble R=7 m²-K/W et les rampants R=6 m²-K/W

20188

3335

217

6597

30

Remplacement des vélux Uw =1,3 W/m²-K

23143

380

25

747

30

Isolation des murs intérieurs R=3,7m²-K/W

22572

951

62

935

15

Mise en place d'une VMC hygro A Mise en place d'une chaudière gaz à condensation

22544

979

64

700

11

23101

3980

259

3300

13

Mise en place de 6 robinets thermostatiques

23041

482

31

480

15

Mise en place d'une ECS solaire thermique

24361

2720

97

6000

62

Mise en place de capteurs solaire PV

23523

363

58

1450

25

Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3

15643 12130 9520

7880 11393 17924

512 741 1297

4868 12467 26100

10 14 17

Tableau 7 Gains par préconisation

17

Type de préconisation

CEE (€)

Isolation par l'intérieur des murs non isolés R=3,7 m²-K/W Isolation par l'intérieur des murs isolés R=3,7 m²-K/W Isolation du plafond garage R=3 m²K/W Isolation du plafond comble R=7 m²K/W et les rampants R=6 m²-K/W Remplacement des vélux Uw =1,3 W/m²-K Isolation des murs intérieurs R=3,7m²-K/W Installation d'une VMC Mise en place d'une chaudière gaz à condensation Mise en place de 6 robinets thermostatiques Mise en place d'une ECS solaire thermique

Crédit Crédit d'impots d'impots (€) Scénario Scénario Scénario (€) - variante variante 1 2 3 environnementale classique

485

851

1276

230

278

418

196

255

383

399

1979

2500

x

22

224

224

x

186

281

421

86

x x x

x x

81

750

750

14

90

90

45

1500

1500

x x x

Tableau 8 : Détails du calcul des aides financières

Remarque : le montant maximal mobilisable pour les crédits d’impôts est de 4 920 € dans le cas de ces particuliers, pour une période de 5 ans.

18

Scénarios et bilans : Les différents scénarios présentés correspondent à différents bouquets de travaux, plus ou moins complets et donc amenant à des niveaux de performance différents. Les bouquets de travaux sont donc la compilation d’interventions sur des éléments de l’enveloppe et sur les systèmes techniques, mais sans prendre en compte de variations individuelles sur les performances énergétiques de chacune de ces interventions. Cela été fait dans une logique d’intervention minimum incontournable. Logique de l’intervention minimum incontournable Les interventions sur un élément de l’enveloppe bâtie (sols, murs, toitures, menuiseries) sont des interventions lourdes et coûteuses, dont la durée de vie moyenne est couramment au-delà de 50 ans. En effet, ces travaux (comme l’isolation des murs et des toitures ou le remplacement des menuiseries) figent une performance thermique jusqu’à la prochaine rénovation lourde du logement. Il est donc primordial que ces travaux soient directement énergétiquement performants (au niveau d’une construction neuve RT2012 à minima), sous peine de « tuer le gisement d’économie d’énergie » pour les cinquante prochaines années. Scénarios : Le scénario recommandé correspond au cumul des travaux par ordre de priorité résumés dans le tableau ci-dessous : 1-Isolation par l'intérieur des murs extérieurs non isolés 2-Isolation du plafond garage 3- Mise en place d’une VMC simple flux hygro A 4- Remplacement des 6 robinets simples par des robinets thermostatiques

19

Scénario Recommandé Ordre de priorité

Enveloppe

3

Murs donnant sur l'extérieur 1 ou Murs donnant sur l'extérieur 4 ou Plancher bas 1 ou Plancher bas 2 ou Equipements Ventilation

4

Chauffage principal

1 1 1 1 2 2 2 2

Type isolation

Matériau

Par l'intérieur

Panneaux de laine de verre

3,7 R (m².K/W) 40,00

1330,80

Par l'intérieur Panneaux de fibres textiles recyclées 3,7 R (m².K/W) 57,00

1896,40

Par l'intérieur

1222,40

Panneaux de laine de verre

3,7 R (m².K/W) 40,00

Par l'intérieur Panneaux de fibres textiles recyclées 3,7 R (m².K/W) En sous face polyuréthane 3,0 R (m².K/W) En sous face Plaques de liège 3,0 R (m².K/W) En sous face polyuréthane 3,0 R (m².K/W) En sous face Plaques de liège 3,0 R (m².K/W) Action Mise en oeuvre d'une VMC simple flux hygroréglable A

57,00 40,00 60,00 40,00 60,00

1741,90 780,00 1170,00 72,00 108,00

700,00

700,00

Installation de robinets thermostatiques

80,00

480,00

Investissement (fourniture + pose) HT Investissement (fourniture + pose) TTC CEE Aides potentielles

Performance PU € HT Total € HT Thermique

Crédit d'impôt TOTAUX Hors aide

Temps de retour brut (en CEE années sur investissement TTC) Crédit d'impôt CEE + Crédit

Variante classique Variante environnementale Variante classique Variante environnementale Variante classique Variante environnementale Variante classique Variante environnementale Variante classique Variante environnementale Variante classique Variante environnementale Variante classique Variante environnementale Variante classique Variante environnementale Variante classique Variante environnementale

Tableau 9 : Bilan du scénario recommandé

Figure 3 : Etiquettes énergie et climat du logement recommandé

Cette intervention est un ensemble de travaux prioritaires.

20

4585,20 € HT 6096,30 € HT 4837,39 € TTC 6431,60 € TTC 781,00 € 781,00 € 1 196,00 € 1 750,00 € 1 977,00 € 2 531,00 € 9 ans 11 ans 8 ans 10 ans 8 ans 9 ans 6 ans 8 ans

Son impact énergétique est fort, et son temps de retour sur investissement est 6 ans pour la variante classique et 8 ans pour la variante environnementale. Le niveau BBC Rénovation n’est pas atteint. Le scénario intermédiaire correspond au scénario recommandé + le cumul des travaux par ordre de priorité résumés dans le tableau ci-dessous : 5- Isolation du plafond comble et les rampants 6- Remplacement des velux Scénario intermédiaire Ordre de Performance Enveloppe Type isolation Matériau PU € HT Total € HT priorité Thermique 5

Toiture 1

5 5 5 5 5 5 5 5 5

ou Toiture 2 ou Toiture 3 ou Toiture 4 ou Toiture 5 ou

En rouleaux

Laine de roche

7,0 R (m².K/W)

En rouleaux Panneau de fibre de bois 7,0 R (m².K/W) En rouleaux Laine de roche 7,0 R (m².K/W) En rouleaux Panneau de fibre de bois 7,0 R (m².K/W) En rouleaux Laine de roche (rouleaux) 7,0 R (m².K/W) En rouleaux Panneau de fibre de bois 7,0 R (m².K/W) Sous rampants Laine de roche 6,0 R (m².K/W) Sous rampants Panneau de fibre de bois 6,0 R (m².K/W) Sous rampants Laine de roche 6,0 R (m².K/W) Sous rampants Panneau de fibre de bois 6,0 R (m².K/W) Action Type de menuiserie 6 Fenêtres 2 Remplacer Double vitrage 4/16/4 1,3 Uw (W/m².K) Variante classique Investissement (fourniture + pose) HT Variante environnementale Variante classique Investissement (fourniture + pose) TTC Variante environnementale Variante classique CEE Variante environnementale Variante classique Aides potentielles Crédit d'impôt Variante environnementale Variante classique TOTAUX Variante environnementale Variante classique Hors aide Variante environnementale Variante classique Temps de retour brut (en CEE Variante environnementale années sur investissement Variante classique TTC) Crédit d'impôt Variante environnementale Variante classique CEE + Variante environnementale Crédit Figure 4 : Bilan du scénario intermédiaire

21

72,00

1390,30

86,00 72,00 86,00 72,00 86,00 80,00 105,00 80,00 105,00

1660,70 1539,40 1838,70 1333,40 1592,70 1496,80 1964,50 711,20 933,50

550,00 748,00 11804,30 € HT 14834,40 € HT 12453,54 € TTC 15650,29 € TTC 1 203,00 € 1 203,00 € 3 400,00 € 4 474,00 € 4 603,00 € 5 677,00 € 14 ans 16 ans 13 ans 15 ans 11 ans 13 ans 10 ans 12 ans

Figure 5 : Étiquettes énergie et climat du logement pour le scenario intermédiaire

Cette intervention est un ensemble de travaux prioritaires. Son impact énergétique est fort, et son temps de retour sur investissement est 10 ans pour la variante classique et 12 ans pour la variante environnementale. Le niveau BBC Rénovation n’est pas atteint. Le scénario BBC Rénovation correspond au scénario intermédiaire + le cumul des travaux par ordre de priorité résumés dans le tableau ci-dessous : 7- Mise en place d'une chaudière gaz à condensation mixte 8- Mise en place d'une ECS solaire thermique 9- Isolation des murs intérieurs donnant sur local non chauffé 10- Isolation par l'intérieur des murs faiblement isolés 11- Mise en place de capteurs solaire PV

22

Scénario BBC Rénovation Ordre de priorité 9 9 9 9 10 10 10 10

Enveloppe Murs intérieurs donnant sur local non chauffé 1 ou Murs intérieurs donnant sur local non chauffé 2 ou Murs donnant sur l'extérieur 2 ou Murs donnant sur l'extérieur 3 ou Equipements

Performance PU € HT Total € HT Thermique

Type isolation

Matériau

Par l'intérieur

Panneaux de laine de verre

3,7 R (m².K/W) 40,00

681,20

Par l'intérieur

Panneaux de fibre de bois

3,7 R (m².K/W) 60,00

1021,80

Par l'intérieur

Panneaux de laine de verre

3,7 R (m².K/W) 40,00

300,00

Par l'intérieur

Panneaux de fibre de bois

3,7 R (m².K/W) 60,00

450,00

Par l'intérieur

Panneaux de laine de verre

3,7 R (m².K/W) 40,00

781,60

Par l'intérieur Panneaux de fibres textiles recyclées 3,7 R (m².K/W) 60,00

1172,40

Par l'intérieur

430,40

Panneaux de laine de verre

3,7 R (m².K/W) 40,00

Par l'intérieur Panneaux de fibres textiles recyclées 3,7 R (m².K/W) Action Mise en place d'une chaudière gaz à condensation 7 Chauffage principal 23,7 kW mixte Eau Chaude 8 Mise en oeuvre d'un chauffe eau solaire individuel sanitaire Energies 11 Mise en oeuvre de panneaux solaires photovoltaïques renouvelables Variante classique Investissement (fourniture + pose) HT Variante environnementale Variante classique Investissement (fourniture + pose) TTC Variante environnementale Variante classique CEE Variante environnementale Variante classique Aides potentielles Crédit d'impôt Variante environnementale Variante classique TOTAUX Variante environnementale Variante classique Hors aide Variante environnementale Variante classique Temps de retour brut (en CEE Variante environnementale années sur investissement Variante classique TTC) Crédit d'impôt Variante environnementale Variante classique CEE + Variante environnementale Crédit Tableau 10 : Bilan du sécnario BBC Rénovation

23

57,00

645,60

3300,00 3300,00 6000,00 6000,00 1450,00 1450,00 24747,50 € HT 28874,20 € HT 26108,61 € TTC 30462,28 € TTC 1 745,00 € 1 745,00 € 4 850,00 € 4 850,00 € 6 595,00 € 6 595,00 € 17 ans 19 ans 16 ans 18 ans 15 ans 17 ans 14 ans 16 ans

Figure 6 : Etiquettes énergie et climat du logement pour le scénario BBC Rénovation

Cette intervention est un ensemble de travaux prioritaires. Son impact énergétique est fort, et son temps de retour sur investissement est 14 ans pour la variante classique et 16 ans pour la variante environnementale. Le niveau BBC Rénovation est atteint. Les remarques : Sur les coûts et les aides : Les temps de retour sont estimés à partir de prix moyens constatés sur devis et chez des fournisseurs ou distributeurs de matériaux de construction et de bibliothèques de prix. Le coût TTC est estimé sur la base d’une TVA à 5.5%. Le chiffrage des coûts ne concerne que les travaux de performance énergétique et non les travaux induits. Le montant du CEE et du crédit d'impôt est estimatif. Sur les performances : Les résultats de performance énergétique indiqués sont issus de calculs théoriques, nous ne pouvons certifier les consommations présentées dans chaque scénario. En effet, la performance finale dépendra à la fois de la qualité des travaux et des modifications du profil d'occupation. Potentiel solaire du logement : Orientation par rapport à la course du soleil, aux vents dominants et aux pluies :

Figure 7 : Course solaire

D’un point de vue bioclimatique, ce bâtiment a ses trois côtés exposés (ses deux façades et le pignon), ce qu’il lui permet de bénéficier d’apports solaires gratuit. 24

Les bâtiments voisins ne créent pas de masque sur ce logement. La toiture de l’extension côté pignon orientée Sud Sud-Est du bâtiment (toit en pente) pourrait bénéficier de la mise en place de capteurs solaires. Caractéristiques de la toiture de l'extension côté pignon Sud 15 Sans masque Solaire thermique Nombre de personnes dans le logement 3 Besoins Eau Chaude Sanitaire à 55°C 150 Bilan énergétique prévisionnel (litres moyens/jour) Surface de capteurs (m²) 4,64 Production solaire prévisionnelle (kWh/an) 1747 Montant du système solaire fourniture et pose 6000,00 (€ TTC) Aides Crédit d'impôt (€) 1500,00 Bilan financier prévisionnel Aides Région Nord Pas de Calais (€) 1200,00 Economie annuelle prévisionnelle (€TTC/an) 97,00 Temps de retour sur investissement avec les 34 aides (année) Solaire photovoltaïque Technologie utilisée Silicium mono cristallin Puissance installée (kWc) 0,5 Bilan énergétique prévisionnel Surface de capteurs (m²) 3,2 Production solaire prévisionnelle (kWh/an) 422 Montant du système solaire fourniture et pose 1450,00 Bilan financier prévisionnel (€ TTC) Temps de retour sur investissement (année) 25 Orientation Inclinaison (°) Masque solaire

Tableau 11 : Bilan technique et économique de l'installation des capteurs solaires

Synthèse : Le bâtiment est déprédatif dans son état initial (215 kWh EP/m².an). En optimisant les solutions et équipements pris en compte, le curseur des 104 kWh EP /m².an est atteint pour le troisième scénario, permettant de prétendre à une labellisation BBC Rénovation. Ceci nécessite de cumuler un travail performant de l’enveloppe, la mise en place de chaudière à condensation, et de ventilation mécanique simple flux. Les montants calculés pour le crédit d’impôt et le CEE sont estimés sur la base des règlements en vigueur. NB : Les étiquettes énergie et climat ci-dessus visent à donner une indication de la performance énergétique réglementaire du bâtiment. Elles ne correspondent pas aux étiquettes établies dans le cadre du Diagnostic de Performance Energétique (DPE), qui prend en compte la Surface Habitable du bâtiment, et non la surface Hors Œuvre Nette (SHON). Il peut donc exister un décalage normal entre les valeurs affichées ici et celles des étiquettes énergies du DPE.

4. Audit énergétique et environnemental de logements collectifs existants Pour des raisons de hausses constantes du prix des énergies et aussi pour améliorer le confort des occupants, les copropriétaires de certains anciens logements collectifs mandatent le bureau d’études Solener afin de réaliser un audit énergétique et environnemental, ceci afin de définir les axes prioritaires et les travaux à engager. 25

Pendant ce stage, j’ai réalisé l’audit énergétique et environnemental d’un logement collectif situé à Seclin. Il s’agit d’un immeuble en R+5+C sur terre-plein, datant des années 70-80 et comprenant 17 appartements (2 au RDC et 3 dans les autres étages), je ne présenterai pas ici ce projet car les audits énergétiques et environnementaux de logements individuels et de logements collectifs se déroulent de la même manière. La différence réside dans les projets des propriétaires ou copropriétaires (prenant en compte les budgets alloués, la prise de décision collective dans le cas d’une copropriété, l’échelle des travaux…). Par exemple, lors d’audit de cette résidence, je n’ai pas pu atteindre le niveau BBC Rénovation. Pour l’atteindre, il fallait juste installer un système de chauffage à gaz avec une chaudière à condensation, ce qui n’était pas dans le projet des copropriétaires de la résidence. Ces travaux seront extrêmement couteux car les logements de l’immeuble sont chauffés à la base avec des radiateurs électriques.

Figure 8 : Façade avant sur rue

Figure 9 : Façade arrière sur cour et pignon

26

Conclusion générale Ce stage fut une très bonne expérience et très enrichissant. Il m’a permis de découvrir le monde de l’entreprise. Les missions qui m’ont été confiées m’ont permis d’acquérir des connaissances et compétences dans de nombreux domaines de l’efficacité énergétique du bâtiment. J’ai pu me familiariser avec le logiciel thermique « Perrenoud » et l’Autocad durant les différentes phases des missions. J’ai été bien accueilli par l’équipe de Solener. Leur confiance à mon égard m’a permis de travailler en autonomie durant mes missions et de me familiariser aux étapes nécessaires pour mener à bien un projet. Pour finir, l’audit énergétique et environnemental permet d’identifier les besoins et les solutions à apporter sur un logement en matière de réhabilitation énergétique et environnementale au moyen d’un diagnostic technique et thermique approfondi. Il permet aussi de renseigner sur le fonctionnement énergétique du logement ainsi que sur ses points forts et faibles, de proposer des scénarios de travaux avec ordonnancement, estimer les économies d’énergies et les coûts liés aux travaux proposés. Il a pour objectif de fournir une information complète et des conseils techniques détaillés dans une démarche globale de réhabilitation. Les éléments principaux à maîtriser lors d’un audit énergétique sont : enveloppe du bâtiment, chauffage, refroidissement, eau chaude sanitaire, ventilation et éclairage.

27

Bibliographie Solener : www.solener.fr (consultée le 01/09/2016) Audit maisons : http://www.nordpasdecalais.fr/ (consultée le 22/08/2016) CIDD / CEE : http://www.developpement-durable.gouv.fr/ (consultée le 22/08/2016) CalSol : http://ines.solaire.free.fr/ (consultée le 29/08/2016) ROCKWOOL : http://www.rockwool.fr/ (consultée le 29/08/2016) Philipe Berger : http://philippe.berger2.free.fr/ (consultée le 01/08/2016) FFB : http://www.paroisvitreesrt2012.fr/ (consultée le 05/08/2016) Uniclima : http://www.uniclima.fr/ (consultée le 12/07/2016)

28

Liste des figures Figure 1 : Localisation du bureau d'études Solener à Lille...................................................................... 2 Figure 2 : Étiquettes énergie et climat du logement .............................................................................. 16 Figure 3 : Etiquettes énergie et climat du logement recommandé ........................................................ 20 Figure 4 : Bilan du scénario intermédiaire ............................................................................................ 21 Figure 5 : Étiquettes énergie et climat du logement pour le scenario intermédiaire ............................. 22 Figure 6 : Etiquettes énergie et climat du logement pour le scénario BBC Rénovation ....................... 24 Figure 7 : Course solaire ....................................................................................................................... 24 Figure 8 : Façade avant sur rue ............................................................................................................. 26 Figure 9 : Façade arrière sur cour et pignon ......................................................................................... 26

Liste des tableaux Tableau 1 : Outils et moyens de Solener(Source Solener) ...................................................................... 4 Tableau 2 : Description et composition de l'enveloppe du logement .................................................... 11 Tableau 3 : Description et caractéristiques des équipements du logement ........................................... 12 Tableau 4 : Surfaces et hauteur du bâtiment ......................................................................................... 12 Tableau 5 : Nomenclatures des parois et menuiseries avec leur surface ............................................... 14 Tableau 6 : Bilan des consommations annuelles du logement .............................................................. 16 Tableau 7 Gains par préconisation ........................................................................................................ 17 Tableau 8 : Détails du calcul des aides financières ............................................................................... 18 Tableau 9 : Bilan du scénario recommandé .......................................................................................... 20 Tableau 10 : Bilan du sécnario BBC Rénovation .................................................................................. 23 Tableau 11 : Bilan technique et économique de l'installation des capteurs solaires ............................. 25

Liste des annexes Annexe I : Métrés des murs avec attribution des menuiseries ............................................................. 30 Annexe II : Métrés des toitures ............................................................................................................. 30 Annexe III : Métrés des planchers ......................................................................................................... 30 Annexe IV : Métrés des menuiseries ..................................................................................................... 31 Annexe V : Nomenclature des métrés................................................................................................... 32 Annexe VI : Éligibilité au crédit d'impôt: Caractéristiques minimales des matériaux éligibles au crédit d'impôt .................................................................................................................................................. 33

29

Annexes Annexe I : Métrés des murs avec attribution des menuiseries

Code TPA01 TPA02 TPA03 TIA01 TIA02

Longueur Désignation ou surface Hauteur Orientation Code Vitr. Nbr Sur RDC exten1 côté pignon 19,31 Horizontale Sur RDC exten2 cour 21,38 Horizontale Comble rue 18,52 Horizontale Rampant rue 12,31 Est FEEA01 1 Rampant cour 20,07 Ouest FEOA01 2 Annexe II : Métrés des toitures

Code DBCA01 DBGA01

Désignation Plancher sur cave Plancher sur garage

DBGA02 Plancher (escalier) sur garage DBGA03 Plancher (escalier) cave DBTPA01 Plancher sur tp

Longueur ou surface Hauteur 3,6 19,5 1,8 2,5 51,4

Annexe III : Métrés des planchers

Longueur Code Désignation ou surface PTA01 Mur mit. - Mur ext. 5,3 PTA02 Mur ext. - Mur ext. angle sortant 12,2 PTA03 Mur ext. - Mur ext. angle rentrant 2,4 PTA04 Mur ext. - Refend 7,7 PTA05 Mur mit. - Toiture 5,8 PTA06 Mur ext. - P sur Cave / garage 11,8 PTA07 Mur ext - P tp 14,2 PTA08 Mur ext. - Planchers intermédiaires 15,1 PTA09 Mur ext. - Toiture 43,7 PTA10 Refend - Plancher ext. 13,6 PTA11 Refend - Plafond 6,1

30

Annexe IV : Métrés des menuiseries

Bibliothèque menuiseries Longueur Code Désignation ou surface Hauteur FEOA01 Toit cour R+2 0,73 0,93 FEEA01 Toit rue R+2 2,9 1,18 FEOA02 cour R+1 1,46 1,41 FEEA02 rue R+1 0,86 1,36 FEEA03 rue R+1 1,86 1,36 PEEA01 rue RDC 0,97 2,3 FEEA04 rue RDC 0,62 0,66 FEEA05 rue RDC 2,14 1,36 FEEA06 rue RDC extension 1 1,88 1,5 PEOA01 Cour RDC extension 2 0,77 2,19 FEOA03 Cour RDC extension 2 0,34 0,36 FEOA04 Cour RDC extension 2 2,11 1,32 FEOA05 Cour RDC extension 2 1,8 1,32 PEOA02 Cour RDC extension 2 0,98 2,25 FEOA06 Cour RDC extension 1 1,29 0,8 PIEA01 RDC int garage 0,84 2,08 FIEA01 RDC int garage 0,87 0,37 FINA01 RDC int garage 0,72 0,42

31

Annexe V : Nomenclature des métrés

Paroi vitrée F E O A* 0 1 P

E

O

A*

0

1 

Fenêtre Extérieure Ouest Ancien*

Porte Extérieure Ouest Ancien* 01

*pour les éléments rénovés, le A sera remplacé par un R Paroi opaque Mur Extérieur Ouest Ancien* M E O A* 0  0

0



T

P

A*



Dalle Basse sur Terre-Plein Ancien*

B

C

A*

0



Dalle Basse sur Cave Ancien*

T

I

A*

0

0

T

P

A*

0

0

M

M

D

B

D

0

 

Mur Mitoyen

Toiture Incliné Ancien* Toiture Plate Ancien*

*pour les éléments rénovés, le A sera remplacé par un P Pont thermique Pont Thermique Ancien* P T A* 0 0 

32

Annexe VI : Éligibilité au crédit d'impôt: Caractéristiques minimales des matériaux éligibles au crédit d'impôt

Types

Isolation Toiture

Isolation Mur

Plancher

Performances d'isolant minimales : Crédit d'impôt

Toiture terrasse

R = 4,5 m².K/W

Plancher combles perdus

R = 7 m².K/W

Rampants de toiture / plafond de combles

R = 6 m².K/W

Murs extérieurs façade ou pignon

R = 3,7 m².K/W

Cas spécifique Montée d'Escalier

R = 3,7 m².K/W

Cas spécifique Traitement pont thermique dû à l'isolation par l'extérieur d'une seule façade (autres façades adjacentes isolées par l'intérieur) Plancher bas sur sous-sol, sur vide-sanitaire ou sur passage ouvert

-

R = 3 m².K/W

Plancher bas sur terre-plein

R = 3 m².K/W

Cas spécifique Cave avec peu de hauteur (H< 1,8m)

R = 3 m².K/W

Fenêtres ou portes-fenêtres (tous matériaux)

Uw = 1,3 W/m².K et Sw ≥ 0,3 ou Uw = 1,7 W/m².K et Sw ≥ 0,36

Fenêtres de toit

Uw = 1,5 W/m².K et Sw ≤ 0,36

Fenêtres

Volets

Portes Calorifuge

Exemple d'isolant à mettre en place a minima dans le scénario 1 18 cm d'isolant type laine minérale (λ = 0,04 W/m.K) 28 cm d'isolant type laine minérale (λ = 0,04 W/m.K) 24 cm d'isolant type laine minérale (λ = 0,04 W/m.K) 15 cm d'isolant type laine minérale (λ = 0,04 W/m.K) 9 cm d'isolant type polyuréthane (λ = 0,024 W/m.K) 5 cm d'isolant type polyurèthane (λ = 0,024 W/m.K) R ≥ 2 m².K/W

Epaisseur du Composition parois complexe (de l'extérieur vers supplémentaire l'intérieur) (cm) Etanchéité Isolant extérieur + Pare 18 vapeur Isolant + pare-vapeur Isolant intérieur + parevapeur + plaque de plâtre sur rail métallique Isolant intérieur + Parevapeur + plaque de plâtre sur rail Complexe intérieur Isolant / plaque de plâtre collé

Complexe Isolant / plaque de plâtre collé

10 cm d'isolant type Isolant en sous face de polystyrène expansé dalle (λ = 0,034 W/m.K) 8 cm d'isolant type Isolant sur dalle polyuréthane existante + chape (λ = 0,023 W/m.K) 9 cm d'isolant type polyuréthane Isolant + Dalle (λ = 0,023 W/m.K) Menuiserie bois double vitrage, basse émissivité, argon Uw = 1,3 W/m².K et Sw ≥ 0,3 Menuiseries bois double vitrage, basse émissivité, argon Uw = 1,5 W/m².K et Sw ≤ 0,37 Menuiseries bois double vitrage, basse émissivité, argon Uw = 1,8 W/m².K et Sw ≥ 0,33 Ug = 1,1 W/m².K Double vitrage, basse émissivité, lame argon

Doubles fenêtres (seconde fenêtre sur la baie) avec double vitrage renforcé

Uw = 1,8 W/m².K et Sw ≥ 0,32

Vitrage

Ug = 1,1 W/m².K

Volets isolants avec résistance thermique additionnelle apportée par l'ensemble volet-lame d'air ventilée

R = 0,22 m².K/W

-

-

Portes d'entrée sur l'extérieur Ud = 1,7 W/m².K

-

-

5 cm d'isolant type mousse élastomère (λ = 0,04 W/m.K)

-

Calorifuge (production et distribution de chaleur ou d'ECS)

(de la 2ème fenêtre)

R = 1,2 m².K/W

33

28

27,3

18,3

11,3

7,3

10

8

9

Résumé Ce présent rapport vise à donner quelques détails sur l’audit énergétique et environnemental de bâtiments existants. En effet, le secteur du bâtiment est à l’origine d’une grande partie des rejets de gaz à effet de serre et occupe une grande part de consommation d’énergie dans le monde. La réhabilitation énergétique et environnementale des bâtiments est une solution pour cette problématique, elle représente un enjeu majeur pour notre quotidien en termes d’économies d’énergies et pour notre planète. L’audit énergétique et environnemental a pour objectif de fournir une information complète et des conseils techniques détaillés dans une démarche globale de réhabilitation. Il se réalise en (5) cinq principales étapes utilisées : -Prise de contact avec le propriétaire -Visite du bâtiment (état des lieux du bâtiment) -Analyse technique et économique -Rédaction du rapport (synthèse de l’audit) -Restitution du rapport En parallèle de ces étapes, un questionnaire est posé à l’habitant pour déterminer son ressenti personnel dans logement.

Abstract This document covered energy and environmental audit details of existing building. In fact, an important part of greenhouse gas is caused by this sector and represents a big part of the world’s energy consumption. The energy and environment rehabilitation of building is a solution of this issue; which also is a big energy economic challenge of our planet and daily life. Energy and environment audit’s aim is to complete information and technical advices which are part of rehabilitation global approach. It can be achieved in five main steps: -Taking contact with the owner or the co-owner -Visiting the building (building situation inventory) -Economic and technical analysis -Report writing -Lodge a report At the same time, the occupant filled in a survey in order to know his own project, his personal feeling and habits in the building.