L’actualité est particulièrement riche en ce qui concerne la transition énergétique et la réduction des émissions de dioxyde de carbone. Cela a des conséquences directes sur le type d’énergie que nous consommeront dans le futur et sur la  réglementation qui ira en se renforçant en matière de consommation d’énergie.

Je ne parle pas de phonique dans cet article mais uniquement de thermique.

Sommaire

  1. Le rôle de l’architecte dans la transition énergétique
  2. Mesurer la performance énergétique d’un bien
  3. comment prescrire la transition énergétique
  4. Quels travaux d’isolation thermique proposer
  5. Proposer des solutions pour transformer son énergie en électricité
  6. Vitrages et tuiles solaires
  7. L’énergie des plantes
  8. La terre cuite

Le rôle de l’architecte dans la transition énergétique

Dans le futur, plus qu’une maison passivela maison passive est une maison qui se suffit a elle même en énergie et dont l’équilibre consommation/création d’énergie est nulle, il faudra construire des lieux d’habitation à énergie positive. Cela signifie que l’architecte devra intégrer dans ses projets des habitations qui produirons plus d’énergie qu’elles n’en consommeront.

En tant qu’architecte vous aurez de nombreuses demandes de clients qui devront réaliser une transition énergétique pour leur logement afin de pouvoir louer ou vendre leur bien. Cet article propose quelques pistes avec l’angle du minimum de volume perdu et le soucis de l’esthétique et de l’intégration visuelle en maison et en appartement (plus compliqué).

Dépendance énergétique

Les crises géopolitiques actuelles montrent que nous sommes trop dépendant de l’énergie que nous consommons.

Comment augmenter notre indépendance énergétique ? Dans un premier temps cela  passe par la réduction de notre consommation puis dans une deuxième phase par la création de notre propre énergie.

Mesurer la performance énergétique d’un bien

Un DPELe diagnostic de performance énergétique, ou DPE, est un diagnostic réalisé en France sur des biens immobiliers de G correspondant à une consommation d’environ de 450 kWh/m² par an. Unité de mesure de la consommation énergétique par unité de surface et par an.

Le DPE

Si votre client souhaite louer en 2023, il devra réaliser un DPE qui soit d’au moins classe en F.

En tant qu’architecte , vous devrez lui proposer non seulement un DPE sur l’existant mais surtout lui faire des propositions techniques afin qu’il puisse obtenir un DPE plus performant pour louer son bien.

L’audit énergétique

Il est a mon avis stratégique que  l’architecte puisse intégrer dans ses compétences , la prescription technique d’amélioration du DPE, ou d’audit énergétique car c’est un point d’entrée obligatoire pour de futures commandes de rénovation.

Mais comment prescrire la transition énergétique?

Tout simplement en 2 temps :

  1. Réduire sa consommation dans un premier temps grâce a des travaux de rénovation
  2. Générer sa propre énergie dans un second temps (voire en parallèle)

Je pense en outre que 3 facteurs sont a prendre en compte dans la conception des systèmes de chauffage et de refroidissement :

  1. Le réchauffement climatique avec des climats de plus en plus chauds et des canicules
  2. Une raréfaction des matériaux de construction et lenteurs dans leur acheminement
  3. Auto-produire ( même en appartement ) sa propre énergie.

La méthode escargot :

C’est la méthode actuelle (je trouve que l’image de l’escargot est assez parlante !)  pour réduire sa consommation énergétique. Se protéger en s’isolant !

Pour optimiser sa consommation énergétique ( réduire les coûts tout en augmentant son confort), et pour augmenter sa performance énergétique (en kwh/m2/an), 4 grands types de travaux de rénovation énergétique sont nécessaires  pour augmenter  les performances du logement :

  1. Créer des barrières isolantes (Sols, murs, plafonds, toitures…) en ventilant suffisamment
  2. Transition des énergies fossiles vers les énergies renouvelables (arrêter le gaz, le fioul et passer a l’électrique)
  3. Adapter les systèmes de chauffages et de refroidissement au lieu (maison, appartement, ville, campagne, mer..)
  4. Innover, imaginer des concepts pour utiliser l’énergie auto-produite et la transformer en électricité.

Les travaux d’isolation thermiques

Afin de pouvoir remonter dans les indices DPE (de G vers A) et pouvoir louer a partir en 2023 ( DPE de 450kwh/m2/an Max soit lettre F, E, … ou A) , des travaux d’isolation seront probablement nécessaires.

Le principe de l’isolation thermique l’hiver est de réduire les entrées froides et de limiter les sorties chaudes. Et l’été c’est l’inverse: réduire les entrées chaudes et limiter les sorties froides. Il faut donc créer des barrières entre l’intérieur et l’extérieur.

Or, dans un appartement, comme il est en général beaucoup plus contraignant d’isoler par l’extérieur (ce qui est pourtant de loin la meilleure solution puisque plus proche de la source dont on doit se protéger) nous nous intéressons aux systèmes d’isolation les plus fins pour un appartement en copropriété.

👉 Le sol

Des panneaux minces en polyuréthaneLe polyuréthane possède le meilleur pouvoir isolant parmi les isolants usuels. Il sera donc très intéressant lorsque la contrainte de place est forte. Le polyuréthane est en outre très résistant à la compression et adapté en milieu humide ce qui lui confère une grande polyvalence..

Si vous habitez entre 2 appartements (vous êtes par exemple au troisième), vous pouvez profiter du chauffage de votre voisin du dessous. Dans ce cas laissez votre plancher tel quel ! Si en revanche vous habitez au premier étage et que le rez de chaussée est a l’air libre (porche d’entrée, garage..) une des solutions pour isoler thermiquement le plancher est de prescrire des panneaux minces en polyuréthane.

Cette solution peut s’appliquer sans enlever le revêtement existant (carrelage ou ancien plancher) à condition qu’il soit plan et suffisamment rigide (5mm sous une règle de 2 m) .

Cela permet de réduire le coût des travaux.

Cela permet en outre de poser un parquet flottant bois d’environ 12 mm par dessus grâce a la résistance au poinçonnement des plaques en polyuréthane.

L’épaisseur perdue ne sera que de 20 mm + 12 mm (environ 3 cm ) donc perte de hauteur sous plafond réduite.

L’isolation thermique sera renforcée (on la mesure en  m2.K/W.)

Le coefficient de conductivité thermique du polyuréthane est un des meilleurs qui soit : 0,022 W/m.K.

le bois renforcera aussi l’isolation thermique.

👉 Les murs

Les fenêtres

En ce qui concerne l’isolation thermique il faut considérer son logement comme un tout. Cela est encore plus vrai en phonique (une boite dans une boite) . Donc rien ne sert de changer ses fenêtres si les murs restent des passoires thermiques.

Il n’est pas efficace d’isoler un mur si vous n’isolez pas aussi les ouvertures, à savoir poser des fenêtres isolantes. Vous, en tant qu’architecte, pourrez prescrire si cela est nécessaire la fourniture et la pose de vitrages et de menuiseries en coordination avec le syndic pour savoir quelles sont les contraintes imposées sur la façade. (bâtiments de france, matériaux, petits bois ect…) Vous pourrez imposer dans votre descriptif un indice UW allant de  1,1 a 1,6 .

L’isolation thermique de la fenêtre (Uw)  vitrée s’exprime en watt/mètre carré. Plus le coefficient est bas, plus la fenêtre est isolante. Ainsi, concrètement, un Uw de 1,1 sera jugé très performant tandis qu’un Uw de 1,3 sera simplement jugé performant. Vérifiez quels sont les indices maximum pour que votre client puisse obtenir son crédit d’impôt, s’il en fait biensûr sa demande.

Enfin, proposez aussi un système de protection solaire ou filtre anti-UV afin de réduire la pénétration des rayons ultra-violets et par conséquence la chaleur entrante l’été.

Ainsi en hiver, la chaleur restera à l’intérieur de votre logement et le froid à l’extérieur tandis qu’en été ce vitrage intelligent réfléchira les rayons infrarouges du soleil afin d’éviter que la chaleur n’envahisse votre logement.

Les baies vitrées

La RT 2020toute nouvelle construction devra produire davantage d’énergie qu’il n’en consomme. Cet objectif repose sur le principe des bâtiments à énergie positive (BEPOS). Ces logements affichent une consommation énergétique minimale qui sera, par la suite, compensée par le recours aux ressources renouvelables. Cette RT 2020 cible le zéro gaspillage énergétique et la production d’énergie. apporte des nouveautés au niveau des surfaces vitrées. La surface de baies vitrée devra être supérieure ou égale à 1/6 de la surface habitable. Et positionner ses baies afin de capter l’énergie lumineuse qui pourra être transformée en chaleur. Tout cela aura un impact sur l’aspect visuel des rénovations de maisons.

👉 Les plafonds

Les isolants minces 

Pourquoi isoler un plafond thermiquement ?

Tout simplement car l’air chaud monte et il faut éviter de perdre cette énergie qui va traverser le plafond. Plus de 30% des pertes énergétiques s’effectuent par le plafond ou le toit d’une habitation. En outre, s’il n’y a pas d’aération, la circulation de l’air ne se fait pas et des champignons peuvent éclore et vicier l’air ambiant.

L’architecte soucieux de préserver la hauteur de plafond pourra proposer les solutions suivantes qui dans tous les cas, en dehors des peintures isolantes, passe par la pose d’un faux plafond sur rail métallique.

Pour la hauteur  d’un faux plafond en placo de 13 mm avec rails il faut prévoir environ 70 cm (penser au croisement des gaines électriques et au 40 mm d’isolant )

En tant qu’architecte d’intérieur vous pouvez préconiser en faux plafond d’appartement de la laine de bois sous la forme de panneaux semi-rigides de dimensions 1200 x 600 x 40 de 50 kg/m3 de densité.

Absorber et restituer la chaleur

Pourquoi la laine de bois et non pas la laine de verre ?

Les 2 types de laines possèdent la même protection phonique ( ce qui n’est pas le sujet de cet article). En outre leur conductivité thermique de 0,036 pour le bois  et de  0,032 pour le verre sont équivalentes. Par contre, la laine de bois possède une inertie thermique bien supérieure et assure un confort l’été bien supérieur. 

L’inertie thermique du bois permet à la laine de bois d’emmagasiner de la chaleur (ou du froid) pour le restituer ensuite progressivement avec un décalage dans le temps (appelé déphasage)..

Donc le plafond va emmagasiner de la chaleur le jour en été et la restituer la nuit lorsqu’il fait plus frais. Le plafond va jouer un rôle de climatisation naturelle. C’est intéressant car peut de syndics acceptent la pose en façade de compresseurs de climatisation. 

Exemple :

Dans cette vidéo on y découvre la fabrication de briques faites a la main composées d’argile et de fibre de bois. l’avantage de la fibre de bois est son inertie. Elle capte la chaleur dans la journée pour la restituer dans la nuit au moment ou les températures baissent . On peut ainsi réduire fortement ses consommations de chauffage.

La rénovation des  Systèmes de chauffage ou de climatisation

Il ne s’agit plus uniquement aujourd’hui de se chauffer mais aussi de pouvoir refroidir son logement au moment des périodes de fortes chaleurs et de canicules. Cela est possible en réduisant les rayons infrarouges qui, en été surtout, sont responsables d’apports de chaleur indésirables.

La ventilation

La ventilation sert tout d’abord a obtenir un flux d’air constant possédant la même température. En tant qu’architecte agissant pour le confort de son client, une atmosphère ventilée est aussi garante d’une bonne qualité de l’air et évite en outre la dégradation du logement.

La présence d’un système de ventilation intervient dans le calcul du DPE.

ou alors … La méthode papillon:

Le papillon régule sa propre température et se recharge en énergie en utilisant la nature (les plantes, les pierres..)

Je profite des énergies renouvelables mais intégrées dans le bâti existant et acceptable dans l’aspect traditionnel des bâtiments et notamment pour les zones classées et protégées.

Créer sa propre énergie :

A mon avis, dans le futur , l’architecte devra de plus en plus intégrer dans sa conception l’efficience énergétique des logements. D’autre part trouver des technologies propres et recyclables (verre …) avec le moins d’incidence sur l’aspect visuel des bâtiments existants.

Les vitrages solaires

Le principe est d’utiliser la technologie exploitée dans les panneaux photovoltaïques et de l’appliquer a vos fenêtres.  Le verre solaireVerre semi-transparent photovoltaïque constitué de cellules de silicium amorphe et d’un réseau de câbles électriques avec liaison à l’intérieur du cadre du panneau. Permet de transformer l’énergie solaire en électricité à raison de 38 W/m². Existe en deux épaisseurs : 10,5 mm (verre standard) et 13,5 mm (verre trempé) pour une surface d’environ 1 m². Pour une installation en fenêtres, brises-soleil, véranda, verrières ou façades vitrées. n’est absolument pas teinté. Une vitre d’une surface totale d’environ 10 m² produit suffisamment d’électricité pour alimenter les lampes LED éclairant une salle de conférence.

Les tuiles solaires ou photovoltaïques

Tout comme une tuile classique, la tuile solaire constitue la couverture de votre toit, et en assure l’étanchéité et l’isolation. La différence, c’est qu’elle permet de produire de l’énergie, exactement de la même manière qu’un panneau solaire. En effet, elle est composée de cellules solaires qui transforment une partie du rayonnement du Soleil en électricité ou en chaleur.

Dans des zones classées « monument historique » il est possible d’installer des tuiles solaires sous certaines conditions d’aspect notamment mais avec des performances moindres que les tuiles noires.

L’énergie des plantes

Les plantes fournissent davantage d’énergie qu’elle n’en consomme.  C’est a partir de ce principe qu’il est possible de récupérer de l’électricité a partir des plantes sans restreindre leur propre développement. Et biensûr en les entretenant.

le projet bioo lite:

Produire de l’énergie électrique renouvelable grâce aux déchets organiques produits par les plantes. C’est le projet Bioo Lite.

Le pot de fleur joue le rôle de chargeur. Il possède un port USB qui assure une production d’électricité continue, équivalente à 3 recharges de batterie de portable par jour.

 

Le projet e-plant:

La technologie s’appuie sur la  utilisée par la plante et grâce à laquelle celle-ci produit notamment de la  organique. L’excédent est rejeté dans le sol via les racines, autour desquelles vivent des micro-organismes qui s’en nourrissent et libèrent des . En plaçant des  en  à proximité des racines, on peut récolter ces électrons et générer du courant.

Le rôle des arbres :

Les forêts sont, avec les océans, les principaux « puits de carbone » de la planète. La formation d’1m3 de bois stocke 1 tonne de dioxyde de carbone (CO2). En France, ce sont 70 millions de tonnes qui sont absorbées par le bois sur pied chaque année, soit 15 % des émissions annuelles (source ONF).

En outre, Les arbres et les plantent en général agissent comme une pompe à CO2. C’est pour cette raison qu’on dit des forêts qu’elles sont des «Puits de carboneLe principal mécanisme de séquestration du CO2 atmosphérique est la photosynthèse. Cette voie métabolique utilise l’énergie solaire pour fixer le CO2 sous forme de matière organique. La biomasse organique constitue donc un stock de carbone..».

Cela signifie que l’architecte dans la mesure du possible devra intégrer la plantation de végétaux a grande activité de photo-synthèse dans ses projets. (murs et terrasses végétaux, purification de l’air ambiant grâce aux plantations intérieures…). C’est d’ailleurs aussi un positionnement intéressant pour toucher une clientèle déjà sensibilisée par  le souci de la transition énergétique.

Les plantes pour dépolluer l’atmosphère intérieure

Le principe de cette dépollution, qu’on nomme aussi « bioépuration », consiste en l’échange gazeux entre les plantes et leur environnement. Les substances polluantes de l’air sont absorbées par les feuilles des plantes qui en retour émettent de la vapeur d’eau.

L’architecte qui doit répondre a un besoin de climatisation dans un logement qui ne peut pas poser de compresseur en façade pourrait trouver des solutions dans le rafraîchissement par la vapeur d’eau des plantes.

Biensur c’est difficilement quantifiable en terme de degrés mais il faut plutôt le voir comme un plus dans la transition énergétique.

En effet, ce mécanisme appelé « transpiration » améliore ainsi le taux d’humidité intérieur ainsi que le taux d’oxygène.

Chaque plante a ses propres qualités et peut donc être choisie à bon escient en fonction du type de pollution que l’on souhaite contrecarrer dans une pièce.

Conclusion :

Un architecte pourrait par exemple dessiner un projet de mur végétal dans un logement, bureau, ou un restaurant. Il pourrait aussi concevoir un tapis végétal extérieur ou une toiture végétalisée . Ce mur, ce tapis ou cette toiture végétale permettraient d’alimenter l’éclairage en LED du lieu.

Les pavés connectés

Récupérer l’énergie transmise par le piétinement (mouvement des pas sur le sol) et la transformer en électricité.

Voila le principe du pavé connecté.

Cela concerne bien entendu les lieux recevant du public mais il est techniquement possible de l’adapter au logement. Plusieurs projets ont vu le jour: Pavegen en grande bretagne ou certains trottoirs de Toulouse qui génèrent de l’électricité. Équipées de micro-capteurs et reliées à une batterie qui stocke l’énergie libérée par les passants, les dalles produisent environ 30 watts ce qui

Noir c’est noir

Le noir étant la couleur qui absorbe le mieux la chaleur, je me suis demandé quel matériau naturel ou non et de couleur noire pourrait être utilise pour capter et transmettre de la chaleur.

Les tuyaux en PVC noir

Je me suis rendu compte que certains petits malins ont déjà compris qu’il est possible de produire très facilement de l’eau chaude en se servant de l’énergie solaire.

Notamment pour chauffer l’eau d’une douche ou de remonter légèrement la température de l’eau d’une piscine.

Il suffit pour cela de stocker pendant un certain temps de l’eau froide dans un serpentin de pvc noir (attention l’eau sort à 60°) et de la mélanger avec de l’eau froide pour en faire une eau parfaite pour une douche.

L’architecte peut se servir de ce procédé pour l’adapter a un système de chauffage de plus grande ampleur. Dans une zone climatique ensoleillée, il est possible d’imaginer par exemple un système d’eau chaude sanitaire pour une famille de 4 personnes qui serait totalement a énergie positive.

Les ardoises

Les ardoises photovoltaïques transforment, à l’image des panneaux photovoltaïques, l’énergie contenue dans les rayons du soleil en électricité.

Elles sont surtout plus intégrées dans le paysage que les panneaux. Cette énergie thermique est alors transmise à un fluide caloporteur, qui se déplace dans un système hydraulique, raccordé à une chaudière, un ballon d’eau chaude.

 

La terre Cuite

La porosité est un des pré-requis d’un bon  isolant. Le polystyrène expansé contient 98% d’air et 2% de matière. Et c’est un des meilleurs isolants thermiques.

L’argile cuite est aussi très poreuse.

Et c’est justement cette porosité, associée à son inertie thermique, qui fait du pot de fleur renversé , un radiateur qui pourra chauffer une pièce avec des bougies.

Egloo, un petit chauffage naturel d’appoint en terre cuite fonctionne sans électricité.

Il permet de chauffer votre chambre à la température idéale préconisée soit 16°C, sans électricité en exploitant la chaleur d’une bougie centrale .

Egloo utilise les propriétés de rétention de la chaleur de la terre cuite et des bougies sans fumée de haute qualité pour fournir une source de chaleur à combustion propre et économe en énergie

Je suis persuadé, qu’au delà de la réglementation, l’architecte d’intérieur pourrait se positionner sur le créneau de plus en plus porteur de l’appartement a énergie positive et ce en collaboration avec les syndicats de copropriétaires.

liens :

sources:

dpe : https://www.dimo-diagnostic.net/actualite-diagnostic-immobilier/calcul-dpe

tuiles https://www.sunstyle.com/fr/

https://www.pavegen.com/