Vie du bâtiment - Aspects environnementaux

Consommation en énergie de chauffage du bâtiment

L’image suivante montre la répartition moyenne des pertes énergétiques par les différents éléments d’une maison individuelle correctement isolée :

L’énergie consommée par un bâtiment pour le chauffage et la climatisation dépend de plusieurs facteurs :

Localisation du bâtiment / climat :
Plus le climat est froid, plus le besoin en énergie pour le chauffage est élevé, même si une réduction est possible selon l’intensité des apports solaires pendant l’année.

Géométrie du bâtiment (dimensions, forme, ratio volume/surface) :
Plus le bâtiment est petit, plus la consommation spécifique d’énergie de chauffage est élevée. Une forme simple (de préférence, un cube) et un grand rapport volume/surface (un grand volume avec une petite surface) induisent une consommation plus faible d’énergie de chauffage.

Performance thermique de l’enveloppe du bâtiment (valeurs U des murs, des fenêtres, du toit, de la cave):
Les valeurs U dépendent du mode constructif des murs. Les règlementations dans le domaine de la construction varient d’un pays à l’autre et les valeurs prescrites dépendent du climat local. Plus les valeurs U des éléments de construction extérieurs sont faibles, plus l’énergie requise pour le chauffage est faible. Il a récemment été démontré que les murs pleins en briques de terre cuite pouvaient atteindre des valeurs U aussi faibles que 0,20 W/m²K. Les murs en briques de terre cuite (double mur) et les murs en briques de terre cuite comportant une isolation supplémentaire peuvent en principe atteindre n’importe quelle valeur U prescrite en faisant varier l’épaisseur de l’isolation. Dans de nombreux pays, la tendance va à des maisons à faibles besoins énergétiques (MFBE, ayant un besoin énergétique pour le chauffage d’environ 40-60 kWh/m²a) ou même des maisons passives (MP, ayant un besoin énergétique pour le chauffage d’environ 15kWh/m²a).

Pour ces modèles énergétiques, les valeurs U suivantes sont nécessaires :

Il est important de prendre en compte les ponts thermiques (points froids), en particulier dans les maisons qui ont une consommation énergétique très faible.

Inertie thermique pour utiliser les apports énergétiques
Lorsque l’on étudie l’environnement intérieur d’un bâtiment, il est important – en particulier l’été – d’avoir une inertie thermique suffisante pour stocker l’énergie solaire absorbée par la construction (voir également les points 'Confort de vie' et 'Environnement intérieur'). L’inertie thermique a un effet direct sur l’énergie requise pour le chauffage. Les murs massifs en briques de terre cuite peuvent stocker les apports thermiques solaires et restituer l’énergie le moment venu, tandis que les constructions légères ne peuvent pas exploiter cette énergie ou seulement une petite partie.

Ventilation du bâtiment
Plus l’énergie consommée pour chauffer un bâtiment est faible, plus l’effet des pertes de chaleur par la ventilation est élevé. En ce qui concerne les maisons à faibles besoins énergétiques ou les maisons passives, cela constitue une grande part de la perte de chaleur totale (soit plus de 50%). Dans plusieurs pays, des systèmes de ventilation mécanique d’avant-garde intégrant une récupération de la chaleur sont maintenant répandus. Ces systèmes de ventilation réduisent le besoin en énergie de chauffage à une moyenne de 20 kWh/m²a et lorsqu’ils sont combinés à des murs extérieurs monolithiques en briques de terre cuite, ils peuvent atteindre les normes des maisons passives.

Efficacité du système de chauffage
La consommation énergétique totale d’un bâtiment dépend également de l’efficacité du système de chauffage. Les systèmes de chauffage électriques normaux sont les moins efficaces ; les chaudières à gaz modernes ou les pompes à chaleur ont un bon rendement.

Mode de vie des occupants
Le mode de vie des occupants a un effet important sur le rendement thermique global. Une étude a montré que la négligence et les mauvaises habitudes pouvaient tripler l’énergie requise pour chauffer un bâtiment. Une ventilation excessive, telle que des fenêtres ouvertes toute la journée même en hiver, peut réduire à néant les avantages par ailleurs liés aux mesures de rendement énergétique présentes dans la construction. Il est donc important que les occupants soient sensibilisés à l’efficacité énergétique.
Especially in houses that have very low energy consumption it is important to take into account thermal (cold) bridges.

Le tableau suivant donne la consommation en énergie de chauffage pour différents types de murs en briques de terre cuite d’une résidence-type de 18 appartements (voir l’image ci-dessus). Les constructions des murs ont été choisies en fonction de leur haut niveau d’isolation thermique. La consommation a été calculée avec différents ensembles de valeurs U pour les autres éléments de construction (toit, fenêtres, portes, sous-sol, etc.) – les 2 premières lignes montrent les résultats du calcul avec des valeurs U conformes aux bonnes pratiques (première ligne sans système de ventilation mécanique, deuxième ligne avec système de ventilation mécanique), la dernière ligne (« minimum ») montre les résultats avec les valeurs U les plus faibles disponibles sur le marché.

Produits	mur mono- lithique 50 cm	mur mono- lithique 38 cm	mur 30 cm + isol. 10 cm	mur 25 cm + isol. 12 cm	mur 20 cm + isol. 16 cm	mur creux isol. 10 cm	mur creux isol. 15 cm
Valeur U du mur	0,27	0,37	0,24	0,25	0,20	0,34	0,20
Epaisseur (cm)	54	42	42	39	38	39	56
Mode constructif du mur
Consommation d’énergie de chauffage (kWh/m²a)
sans système de vent.	43	46	40	41	38	45	40
avec système de vent.	24	28	22	23	20	26	21

minimum	17	20	14	16	13	19	13

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