Amélioration de performances énergétiques et préservation du patrimoine ancien bâti

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AMÉLIORATION DE PERFORMANCE ÉNERGÉTIQUE

PRÉSERVATION DU PATRIMOINE BÂTI ANCIEN

par Tony Marchal (architecte- ingénieur, formateur au CFP) 

 

INTRODUCTION

Développement durable et patrimoine bâti : les enjeux

Le patrimoine bâti constitue la trame et le support matériel de notre espace géographique, historique, social et culturel ; à ce titre il est irremplaçable.

La crise de son utilité se pose cruellement en ce qui concerne certains édifices qui ont perdu leur fonction, tels des églises, chapelles et autres lieux publics, ainsi que les bâtiments agricoles ou industriels inadaptés à l’usage contemporain ; de multiples exemples de reconversion en ont cependant démontré l’intérêt.

Mais en ce qui concerne l’habitat, point n’est besoin d’en démontrer la valeur, il est très recherché.

C’est ce patrimoine, essentiellement celui construit jusqu’à la première guerre mondiale et partiellement entre les deux guerres, qui est le sujet de notre entretien.

Il est d‘autant plus irremplaçable que notre mode de vie et de production ne permet plus de construire ainsi. Raison supplémentaire pour le préserver.

Or, paradoxalement, le nouvel engouement généralisé pour le « développement durable » est justement ce qui risque d’aller à l’encontre des bonnes pratiques pour sa préservation.

De façon générale, le patrimoine est menacé par les nouvelles règles et la normalisation. Aujourd’hui tout doit faire l’objet de normes, or les constructions anciennes sont par essence non normalisables.

Il se révèle donc indispensable de bien les connaitre. Un effort doit être fait pour les étudier scientifiquement pour que soient reconnues leurs qualités natives.

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A - Connaissance du patrimoine bâti

Que représente le patrimoine bâti ancien ?

Quantitativement, environ 10 millions de logements, soit le tiers du parc actuel.

Il est né solide et durable; en effet il représente ce qui a survécu, parfois au delà des siècles, aux vicissitudes du temps et des évènements.

Il est composé d’une majorité de maisons individuelles (60%), le reste étant constitué d’immeubles collectifs (40%).

Rural ou urbain, il se décline, du plus élémentaire au plus complexe, avec une remarquable continuité constructive.

1 - Caractère bioclimatique du bâti ancien

Le bâti rural ancien est issu de son environnement immédiat ; il bénéficie d’une  conception bioclimatique. Il vit avec et par son environnement.

Il se caractérise par son implantation en fonction du site, de son relief, de sa géologie, en fonction des éléments naturels, son orientation par rapport au soleil, aux vents, à la pluie. Ce bâti ancien est, par nécessité, basé sur l’économie des moyens, alors très modestes ; il est fruit de la solidarité sociale, d’un développement local autosuffisant.

Il est construit avec les matériaux, disponibles à proximité et peu transformés, qui sont issus du sous-sol : pierre en moellons ou taillée, terre crue ou cuite…, minerai de fer…, ou des végétaux: bois de structure pour la charpente ou le pan de bois, ou bois de menuiserie, fibres végétales (couverture en chaume, armature pour le torchis…).

Il est également basé sur une économie de gestion de l’espace qui se manifeste clairement par le mode de groupement d’habitat, ensemble isolé, groupé ou urbain, qui joue un rôle important dans le confort thermique (mitoyenneté, écran solaire, protection au vent …).

Le développement urbain s’affranchit progressivement de certaines contraintes de l’environnement, mais perfectionne les qualités constructives.

De la simple formation villageoise, au bourg, puis à la petite ville, et enfin au centre urbain devenant le cœur d’une grande agglomération avec son bâti prestigieux ou collectif, les conditions d’émergence du bâti urbain sont de moins en moins liées à une économie strictement locale et bénéficient d’un système d’échange marchand de plus en plus étendu et diversifié : approvisionnement de matériaux plus performants, main d’œuvre plus qualifiée, système constructif plus élaboré.

 

2 - Caractéristiques constructives du bâti ancien

Il est très diversifié : le bâti ancien, totalement dépendant des conditions géologiques locales particulièrement en milieu rural, diffère d'une région à l'autre, d'un affleurement à l'autre; bien que le constructeur ait partout la même démarche, la diversité du bâti ancien, bien que non recherchée, est donc générale.

Il est "hydrophile" et gère l’humidité: les matériaux dits « traditionnels » ont pour principale caractéristique d’être perméables à l’eau et à la vapeur d’eau ; ils sont mis en œuvre comme tels et en respectent la logique par nécessité.

La construction traditionnelle est réalisée sur le principe de l’empilement (tas de charge, voûte...) et de l’assemblage (pans de bois, charpente); elle ne doit sa stabilité que par l’effet du poids d’un matériau ou ouvrage sur ceux qui le supportent ; on ne constate aucun phénomène de colle, aucun effet monolithe. La maçonnerie traditionnelle est souple, capable de s’adapter à des déformations importantes, sans cassure.

Le bâti ancien est durable : les constructions anciennes ont franchi les siècles, parfois sans véritable entretien; leur durabilité doit être appréciée à cette échelle de temps.

Le bâti ancien est écologique et biodégradable : les ruines des bâtiments anciens, simples masures ou édifices prestigieux des grandes capitales (Rome ou Babylone…), se sont souvent désintégrées dans leur site au point d’en avoir été oubliées. Le bâti ancien répond donc en particulier aux valeurs recherchées actuellement au titre des économies d’énergie, et du développement durable.

NB : les quelques matériaux précieux, comme le métal, ont été récupérés et recyclés.

3 - Les murs

Au regard des problèmes thermiques, il convient de distinguer deux modes principaux de construction des murs :

3 -1 - La maçonnerie : des murs épais et lourds 

Le mur épais en terre crue (pisé, bauge) est très homogène et présente d’excellentes qualités thermiques.

Outre ce cas, la constitution d'un mur en maçonnerie peut être résumée ainsi: deux parements, l'un extérieur, l'autre intérieur sont reliés par des éléments traversants et un blocage intérieur; l'épaisseur totale est  importante (de 45 cm à un mètre; moyenne: 55 cm).

Hors le cas de la pierre de taille toujours laissée visible, l'aspect du mur est modifié par l'application d'un enduit protecteur ; c’est, contrairement à une mode actuelle, le cas courant pour la majorité des habitations.

Le mortier traditionnel utilisé pour maçonner est issu du sous-sol local directement accessible; dans la grande majorité des cas, il est composé de :

- "terre" locale, roche en décomposition légèrement argileuse, le « tuf » en Limousin...

- sable de carrière mélangé à de la chaux (obtenue dans des fours à chaux par cuisson à 900°)

- plâtre gros, obtenu par cuisson à 190°( Ile de France...)

Ce n'est que vers le milieu du XIXème siècle, avec le développement du chemin de fer, que la chaux a été utilisée dans les contrées dépourvues de calcaire.

3 - 2 - Le pan de bois : des murs peu épais, relativement légers 

Ce système constructif est l'un des plus anciens.

La charpente de l'ossature de bois repose sur le soubassement en maçonnerie par une pièce de bois, la sablière basse ; les poteaux ont la hauteur d'un étage et sont assemblés sur la sablière haute qui est souvent distincte de la sablière support de plancher, donnant lieu à un système d'encorbellements successifs, facilitant les assemblages et permettant une meilleure protection de la façade. La triangulation de l'ensemble est assurée par des pièces en oblique.

Les remplissages sont constitués de différents matériaux selon les disponibilités locales:

- torchis, terre argileuse armée de fibres végétales ou animales enroulée sur des "éclisses", ou appliquée sur un lattis de façade et en remplissage à l'intérieur,

- tuileaux ou silex maçonnés au mortier de chaux,

- tuileaux ou briques posées à plat ou en chevrons formant des motifs décoratifs,

- moellons de pierre.

La structure de bois dans son ensemble peut être laissée apparente, notamment dans les cas d'un motif visiblement étudié y compris celui du hourdis.

Un  enduit  général (argile, chaux, plâtre) laissant respirer le bois et fixé sur un lattis peut également recouvrir la totalité de la façade. Cas fréquent en région parisienne (à Paris depuis l'ordonnance royale de 1667 faisant suite au grand incendie de Londres, ainsi que pour les façades arrière des immeubles en pierre de taille), l'ensemble est revêtu de plâtre et adopte les caractéristiques architecturales des façades en maçonnerie avec modénature de ressauts, cordons, corniches, encadrements moulurés des baies.

NB: La faible épaisseur faible d'une telle façade permet de l’identifier et de ne pas la confondre avec une maçonnerie épaisse dont le comportement thermique est différent.

B - Comportement hygrothermique du bâti ancien

Malgré les difficultés de modélisation du comportement des bâtiments anciens, les observations approfondies permettent d’en comprendre le fonctionnement, ses caractéristiques majeures et ce que l'on peut raisonnablement en attendre. Elles révèlent des qualités importantes et méconnues : comportement bioclimatique (déjà évoqué), forte inertie, ventilation naturelle, confort d’été…

1 - Les murs et les sols lourds: inertie thermique et « respiration »

L’ensemble des parois verticales et horizontales, murs extérieurs mais aussi murs de refend intérieurs ainsi que les sols et planchers lourds, de par leur poids et leur inertie, jouent un rôle de stockage et de régulation thermique en saison froide, mais offrent aussi un excellent confort d’été.

La porosité à l'air et à la vapeur d'eau sont une des caractéristiques fondamentales de la maçonnerie ancienne. Le mur traditionnel laisse passer la vapeur d'eau; il est dit "perméant"; il constitue un volant thermique et hygrométrique (la condensation se fait à l'intérieur du mur); il échange par rayonnement.

NB: Les anciens réduisaient le rayonnement froid de la paroi du mur en installant des matériaux à faible effusivité (qui prennent vite la température de l'air): tentures, boiseries, enduit de chaux..., mais dans tous ces cas le mur garde ses qualités de paroi respirante.

La terre crue présente les propriétés suivantes : régulation de l’humidité, assainissement bactérien, absorption des odeurs, rôle antistatique, isolation acoustique.

La maçonnerie en pierre offre, selon la provenance du matériau, un bon dosage entre inertie thermique et isolation. Elle ne présente pas de pont thermique.

2 - Les espaces tampon : combles, mitoyens, caves

Ces espaces protègent les lieux de vie du contact direct avec l’extérieur, en atténuant considérablement  les variations de température et d’humidité.

Les combles constitués par le vide de la charpente étaient rarement habités ou pour des occupations secondaires. Ils jouaient thermiquement le rôle majeur d’espace tampon. Aujourd’hui ils sont souvent habités, ce qui pose des problèmes nouveaux. Leurs sols présentaient une inertie thermique renforcée, notamment en milieu rural, par les matériaux stockés : grains, paille, fourrages.

3 - Le second œuvre : apport de lumière, voire de chaleur, protection, ventilation…

Le système constructif ancien n’offrait pas, notamment pour des raisons de protection et de confort, de très grandes surfaces de baies. Mais les fenêtres, presque toujours en hauteur, permettaient à la lumière de pénétrer profondément.

Les volets et contrevents contribuent fortement au dosage du confort thermique d’hiver et d’été.

Les menuiseries, non parfaitement jointives, assuraient, de fait, une ventilation permanente nécessaire au maintien des bois, à l’assainissement des maçonneries et au renouvellement de l’air ambiant.

4 - Un comportement thermique d’été très favorable

En été, dans le bâti ancien, les températures intérieures sont en moyenne inférieures aux températures extérieures. Une inertie très forte, jusqu’à 8h de déphasage, permet de restituer pendant la journée la fraîcheur nocturne à l’intérieur des logements. Enfin, rappelons que l’évaporation diurne de l’eau contenue dans les murs crée du froid.

5 - L’humidité à maîtriser

Un excès d’eau a cependant pour effet de diminuer considérablement les performances thermiques des matériaux et un bâti est réputé sain lorsqu’il n’en est pas victime.

Diverses dispositions gèrent ce problème :

- au bas du mur, le drainage extérieur mais aussi intérieur, l’installation au-dessus d’une cave permettent de réduire les remontées capillaires ;

- sur la hauteur du mur, rappelons que l’enduit assure traditionnellement protection thermique et à l’eau, tout en laissant passer l’eau sous forme gazeuse ;

- enfin, en haut du mur, un bon système de couverture est fondamental.

 

C - Amélioration du confort thermique

Rappelons que l’on considère que la répartition moyenne des déperditions thermiques est constituée de :

30% par les planchers hauts et les combles ;

23% par les murs ;

13% par le sol ;

12% par le renouvellement d’air ;

10% par les portes et fenêtres ;

 5 % les ponts thermiques (quasi inexistants en bâti ancien).

1 - Limites du bâti ancien au regard de nos modes de vie et besoins de confort actuels

Les changements de mode de vie, la présence habituelle des habitants à l'intérieur plutôt que la vie au grand air, les brefs séjours de week-end plutôt que le séjour continu..., les exigences de confort auxquelles nous sommes désormais habitués (répartition de la chaleur, facilité d'approvisionnement, satisfaction immédiate d’une chaleur uniformément répartie...), contribuent à vouloir utiliser le bâti dans des conditions pour lesquelles il n'est pas toujours conçu. 

Une recherche d'isolation thermique et de chauffage sont des préoccupations incontournables, mais certaines sont très difficilement conciliables avec le respect de l'aspect du bâti ancien; doubler un mur, isoler une toiture, installer des doubles vitrages ou des canalisations dans le sol... impliquent des transformations en chaîne qui peuvent conduire à une dénaturation profonde de ce qui fait le caractère des espaces, des mises en oeuvre et des matériaux traditionnels.

2 - Logiques contemporaines de confort et cohérence avec le bâti ancien, mise en garde.

Certains procédés contemporains pour améliorer les performances thermiques de ces murs anciens peuvent conduire à des aberrations. En effet, si les échanges gazeux sont perturbés ils peuvent être la cause de graves désordres hygrométriques.

Citons parmi les interventions courantes en bâti moderne mais dangereuses en bâti ancien :

2 - 1 - L’inefficacité des isolants intérieurs avec pare-vapeur, les risques de l’humidité  dans les murs.

L’air chauffé dans une habitation en hiver est en surpression par rapport à l’extérieur et cherche donc à en sortir ; au fur et à mesure qu’il se rapproche de l’extérieur, en traversant la paroi il se refroidit et la vapeur d’eau qu’il contient se condense (c’est le phénomène du « point de rosée »). Si l’on isole le mur par l’intérieur, la condensation se fait dans l’isolant ; avec les isolants fibreux amorphes comme les laines minérales, l’eau s’accumule entre les fibres, ruine les capacités isolantes de ceux-ci et les détériore rapidement.

Si, pour empêcher l’air intérieur chargé d’humidité de pénétrer dans la paroi, on pose un film étanche (étanche à l’air et à la vapeur d’eau), un « pare vapeur », ce dernier, n’étant jamais continu, concentre, comme un entonnoir, la vapeur d’eau dans les raccords (entre les lais, au contact des planchers, des refends, des baies vitrées…) qui sont autant de points faibles, ponts thermiques… ; il y a, alors, condensation car ces points n’offrent pas assez de surface d’évaporation. Le « pare vapeur » emprisonne donc l’eau dans le mur et conduit à sa détérioration (pourrissement des bois…)

 

2 - 2 - La ventilation mécanique habituelle est inadaptée.

Les procédés conventionnels contemporains (convecteurs…) conduisent à chauffer l'air dans des espaces hermétiques et imperméables, à en évacuer la vapeur d'eau (qui est d'autant plus importante que l'air est chaud) et donc à évacuer l'air chauffé; avec un renouvellement conseillé d'un volume par heure (par VMC), on arrive, dans une journée, à chauffer vingt-quatre fois le volume d'air nécessaire!

C'est ainsi l'air extérieur qui est chauffé en pure perte énergétique; la pollution en est augmentée d'autant inutilement; le bilan est catastrophique et totalement inadapté au bâti ancien (perméable, à forte inertie thermique...).

2 - 3 - L’isolation thermique par l’extérieur est fortement déconseillée.

L’isolation thermique par l’extérieur (source du froid) est, de façon générale, la meilleure solution, à la condition qu’elle ne soit pas une barrière au passage de la vapeur d’eau, mais ne peut être envisagée qu’exceptionnellement sur le bâti ancien pour des raisons historiques et architecturales (il existe cependant des solutions d’amélioration thermique traditionnelles du type bardages…).

3 - Techniques, solutions constructives et matériaux adaptés au bâti ancien :

les principes à respecter : chauffage, ventilation, absence d’humidité

Les sources d’inconfort dans le bâti ancien sont la température de l’air, la température des parois, les mouvements de l’air, l’humidité.

3 - 1 - Règle d’or : on ne doit pas empêcher une construction ancienne de respirer

Cette règle s’impose non seulement pour des questions de durabilité mais également de confort thermique.

3 - 2 - Privilégier la chaleur des parois à celle de l’air et la perfectionner

La sensation de confort thermique tient autant à la température des parois par échange de rayonnement avec notre corps qu’à celle de l’air : avec une paroi froide, il faut augmenter de plusieurs degrés la température de l’air pour ne pas frissonner. Or ces calories dépensées pour réchauffer l’air sont rejetées à l’extérieur par la ventilation (caricature : un système de ventilation aux normes actuelles extrait au minimum douze fois le volume d’air par jour !). Voilà pourquoi, sans parler encore d’isolation, il est possible d’économiser environ 50% de la facture de chauffage en adaptant la température des parois au lieu de chauffer l’air

On sait aujourd’hui que les matériaux perçus comme chauds au contact, utilisés par les anciens, sont à faible « effusivité » (leur température s’adapte instantanément, au contraire des matériaux comme la pierre dure qui mettent beaucoup de temps à se réchauffer). En Europe du Nord, les salles de bain sont systématiquement revêtues de bois, alors qu’au Sud, où le souci du confort d’été est prioritaire, c’est la faïence qui prédomine. L’utilisation de ces matériaux est donc à privilégier et à perfectionner.

3 - 3 - Privilégier les modes de chauffage par rayonnement

Les modes de transmission thermique sont : la convection (par l’air…), par conduction (par le métal…) et le rayonnement (par exemple, le soleil).

En acceptant un fonctionnement "rustique" (l'air restant relativement plus frais), la meilleure solution est le "chauffage par les murs et les sols » , c’est-à-dire que ce sont les murs et les sols qui maintiennent la chaleur par leur inertie thermique et qui rayonnent.

Les modes de chauffage par accumulation et rayonnement, notamment par le sol apparaissent les plus performants (géothermie...).

3 - 4 - Renforcer le revêtement interne

La réalisation d'un tel mode de chauffage doit être réalisé en respectant la "perspiration" des parois, c'est-à-dire en réalisant un complément isolant "perspirant" (enduit ou dalle, de chanvre et chaux, fibres de bois, composés cellulosiques, torchis allégé,...), issus d'une transformation simple des matériaux naturels de proximité.

Rappelons que les gains d’une isolation ne sont pas proportionnels à son épaisseur : sur une isolation théorique de 10 cm d’épaisseur, les 2 premiers cm apportent 70% de résistance thermique.

Le meilleur rendement thermique est donc obtenu en renforçant les qualités d’isolation thermique du revêtement interne, tout en privilégiant une faible épaisseur pour ne pas nuire aux qualités d’inertie du mur.

3 - 5 - Renforcer les performances thermiques des fenêtres

L’installation de vitrages thermiques n’est pas facilement compatible avec des menuiseries anciennes trop légères pour supporter les poids et les nouvelles épaisseurs de vitrages.

Afin que l’aspect extérieur ne s’en trouve pas considérablement altéré, et compte tenu de la faible surface et donc du faible impact des parties vitrées en bâti ancien, outre l’installation d’un survitrage, les améliorations courantes acceptables sont d’admettre un double vitrage avec des faux petits-bois ou, mieux, de réaliser par l’intérieur une nouvelle croisée. Les nouvelles menuiseries ne devront cependant pas être hermétiques et maintenir une certaine ventilation.

 Les occultations tels que volets et contrevents doivent être préservés voire réinstallés en compatibilité avec l’architecture du bâti (pas de coffres de volets roulants…).

3 - 6 - Renforcer les performances thermiques des combles

La contrainte principale est de maintenir l’aération des bois de charpente et des supports de la couverture (lattis, voligeage).

Dans le cas désormais le plus fréquent du comble devenu habitable, l’isolant est placé en « rampant », en sous face de la couverture.

L’objectif de la réglementation conduit à une épaisseur de plus 25 cm pour les isolants les plus performants. Le complexe d’isolants devra être perspirant et intégrer la composante d’inertie (confort d’été).

3 - 7- Maintenir une ventilation adaptée

En matière de ventilation, l’extraction ponctuelle dans chaque pièce humide par une commande indépendante, dénommée « ventilation mécanique répartie», constitue la solution la plus adaptée.

3 - 8 - Supprimer les sources d’humidité

La suppression de l’humidité doit être considéré comme une condition fondamentale.

Elle implique la suppression de tous les enduits étanches et la restitution d’enduits respirants.

Un drainage extérieur périphérique, voire intérieur, s’impose et constitue souvent une solution très performante ; en milieu urbain cependant, l’imperméabilisation de sols extérieurs (trottoirs…) est très défavorable et ne le permet pas ; la ventilation des caves et sous-sols n’en est que plus nécessaire.

Enfin un bon système couverture s’impose pour éviter les infiltrations et implique notamment un bon entretien des gouttières lorsqu’il y en a.

D - Recherche de performance énergétique

1 - Contexte historique et réglementaire

1 - 1 -  Prise de conscience d’une dérive planétaire

Les changements irréversibles opérés en un demi-siècle s’avèrent plus importants que durant toute l’histoire de l’humanité : pollution de l’air, des mers, de la terre, des organismes et êtres vivants, modification des climats, catastrophes naturelles en sont les premiers signes tangibles…

Un vaste mouvement s’est donc constitué pour infléchir cette dérive. La conférence internationale de Rio (1992) sur l’environnement et le développement durable, suivie des conventions sur la diversité biologique, le changement climatique (1992), la désertification (1994), puis le protocole d’application sur le changement climatique de Kyoto (1997), n’ont eu cependant que des effets très limités devant la puissance des intérêts financiers en jeu et le manque d’implication des politiques pour l’application des décisions prises.

Des notions anciennes sont ainsi venues au devant de la scène, de nouvelles sont apparues récemment ; citons principalement:

- l’écologie: étude des êtres vivants et des relations qu’ils entretiennent avec leur milieu, dans un état d’équilibre mutuel.

- le « développement durable » : laisser à nos successeurs un milieu aussi sain que celui que nous avons trouvé, voire plus sain.

Les conférences internationales se succèdent ; celle de Johannesburg (2002) a porté sur le développement durable ; celle de Bali (2007) sur le changement climatique.

1 - 2 - Le mouvement écologique, pionnier, en pleine expérimentation

Les plus intéressantes recherches et réalisation en matière d’amélioration des performances de l’habitat sont menées par le mouvement écologique depuis plus de quarante ans.

Très diversifiées et multiples les recherches scientifiques, pratiques et expérimentales, se développent sans cesse, tout en restant marginales dans le contexte actuel ; elles sont parfois récupérées; elles offrent l’intérêt de définir des nouveaux concepts et outils d’investigation.

Elles portent notamment sur :

- la situation du bâti dans l’environnement

- le choix des matériaux (énergie grise…)

- la gestion des ressources et des énergies

- la gestion des déchets

Ces notions, comme cela a été exposé précédemment, sont totalement inscrites dans les logiques du bâti ancien; le bâti écologique, en pleine expérimentation, bénéficie de l’expérience millénaire du bâti ancien.

Les travaux de recherche en bâti écologique doivent être pris en considération, car ils rencontrent des modes de faire ancestraux tels qu'utilisation des matériaux naturels les plus accessibles, respect de l'environnement, économie des moyens... Les remarquables investigations contemporaines en la matière permettent de comprendre des phénomènes gérés jusque là de façon empirique (échanges thermiques, gazeux...) et peuvent constituer, de fait, une contribution savante à la connaissance du bâti ancien; les matériaux et techniques proposés sont souvent les seuls compatibles avec le patrimoine construit.

1 - 3 - Le premier dispositif d’économies d’énergie dans le secteur du bâtiment

Le premier choc pétrolier (1973) a conduit en France, dans le secteur du bâtiment, à la première réglementation thermique (1975), essentiellement en vue de réduire la dépendance pétrolière. Les réglementations successives jusqu’à la RT 2005 ont œuvré dans ce sens.

Rappelons les objectifs de la RT 2005:

- inciter au recours aux énergies renouvelables,

- favoriser la conception bioclimatique,

- imposer une consommation maximale d’énergie pour les bâtiments,

- renforcer les exigences sur le bâti (notamment en termes d’isolation), les équipements et le confort d’été.

Toute une industrie de l’isolation s’est alors développée, mais dans l’ignorance des caractéristiques du bâti ancien, aboutissant à des contradictions constructives et de multiples désordres.

Quant à l’énergie, le nucléaire a été fortement développé, visant à l’indépendance énergétique, et fournit 80% des besoins en électricité ; cette énergie, décrite par ses promoteurs comme non polluante, est cependant fortement contestée en raison de ses conséquences sur l’avenir de la planète (risques « Tchernobyl », traitement déchets radioactifs…) ; en outre, le surplus d’électricité nécessaire en période de consommation de pointe ou en été est fourni par des centrales thermiques très polluantes.   

1 - 4 - Les espoirs du « Grenelle de l’environnement »

Le secteur du bâtiment est particulièrement impliqué car il est réputé gros consommateur d’énergie : 43%. La consommation moyenne dans l’habitat est de 240 kWh/m2/an.

Le secteur du bâtiment émet environ 23% des gaz à effet de serre (GES) ; issu du Club de Rome dans les années 1990, et du protocole de Kyoto en 1997, l’objectif « facteur 4 », est devenu l’engagement pris par la France en 2003 devant la communauté internationale de réduire ces émissions par 4 d’ici à 2050, soit une réduction de 3% par an.

Le « Grenelle de l’environnement » a validé l’objectif facteur 4 et s’est fixé pour objectifs la préservation de l’environnement, la préservation de la qualité du bâti (dont la valorisation du patrimoine bâti) et la garantie de la cohésion sociale.

Il a fixé l’objectif de consommation énergétique à 50 kWh/m2/an dans la construction neuve et à 80 kWh/m2/an dans la rénovation de l’existant.

NB : S’il a permis de faire émerger une large prise de conscience et de multiples attentes, ses ambitions risquent cependant de ne pas se concrétiser aisément ; en effet, par exemple, au regard de l’objectif d’ un nouveau modèle de croissance fondé sur la sobriété énergétique, on assiste plutôt au développement des énergies renouvelables poussé par de puissants lobbies.

1 - 5 - Le dispositif réglementaire actuel en matière de bâti ancien

Depuis le 1^er novembre 2007, il existe une nouvelle réglementation thermique pour les travaux réalisés dans les bâtiments existants. Elle fixe des exigences pour diminuer les besoins énergétiques, améliorer l’efficacité de certains équipements et utiliser des énergies renouvelables.

Cette réglementation fixe des performances à réaliser lors de demande de subventions ou avantages fiscaux. Précisons qu’actuellement (novembre 2008) aucune obligation réglementaire n’est établie pour le bâti ancien d’avant 1948 en ce qui concerne les murs et les sols.

En effet malgré la confusion actuelle sur la notion de « bâti ancien » que la plupart des documents non officiels datent encore d’avant la première réglementation thermique, soit 1975, le constat a été clairement établi par l’administration qu’il n’était pas question de confondre les constructions des trente glorieuses, très énergivores (plus de 500 kWh/m2/an) avec les constructions d’avant guerre relativement peu exigeants (190 kWh/m2/an environ) ; la date charnière de 1948 a été acceptée.

Maisons Paysannes de France a largement œuvré dans ce sens par son « Manifeste » à l’occasion de la mise en place du DPE, le Diagnostic de Performance Energétique, qui intègre désormais cette distinction.

À ce titre, il importe de préciser que le DPE n’est actuellement qu’un dispositif d’information et de sensibilisation et n’a pas de caractère d’obligation.

1 - 6 - Les études en cours sur la bâti ancien

Afin de cerner les caractéristiques spécifiques du bâti ancien, l’administration a lancé un étude intitulée BATAN (bati ancien) qui s’inscrit dans la suite de l’étude « connaissance des bâtiments anciens et économies d’énergie » ; Maisons Paysannes de France est partenaire de ces deux études.

Les enseignements de cette première étude ont porté essentiellement sur deux points :

- Le comportement thermique très spécifique du bâti ancien (avant 1948) : celui-ci apparaît notamment très dépendant de l’environnement local. L’emploi d’espaces tampons, les propriétés hygrothermiques particulières des matériaux, la forte inertie de l’enveloppe sont autant de caractéristiques propres au bâti ancien.

- L’inadaptation des modèles de calculs existants: une divergence importante a pu être constatée entre les consommations réelles (relativement faibles) des bâtiments anciens du panel d’étude et les consommations (très importantes) simulées par les logiciels existants.

Partant des enseignements de cette étude, les objectifs de la nouvelle étude (le projet BATAN) sont d’étudier les phénomènes physiques qui caractérisent le comportement thermique du bâti ancien, selon trois volets : l’influence de l’environnement local, les transferts au sein de l’enveloppe, le rôle des occupants, puis d’élaborer un nouveau modèle de calcul, à partir de l’étude physique et enfin d’identifier les réels enjeux en terme de réhabilitation énergétique du bâti ancien.

BATAN permettra par la suite d’évaluer les économies possibles et d’optimiser les stratégies de réhabilitation énergétique (actions sur les équipements, sur l’enveloppe, etc.)

NB : Cette étude devrait apporter pour la première fois une information et une connaissance scientifique dans un domaine resté jusque là empirique mais doté de qualités reconnues énoncées précédemment.

  2 - Les axes d’intervention dans le bâti ancien

2 - 1 - Savoir prendre le recul nécessaire

Dans ce contexte en pleine évolution, actuellement foisonnant et mouvant, voire confus pour les non-initiés, il importe de dégager des axes d’intervention qui, sans compromettre le patrimoine bâti, permettront de participer à cette démarche d’intérêt planétaire.

Rappelons encore que le bâti qui nous intéresse n’a actuellement qu’un impact quantitatif modeste compte tenu de ses qualités intrinsèques et que sa part relative diminuera compte tenu de l’augmentation du parc de logements dont la croissance est estimée à 1 à 2% par an ; en 2050, le parc total sera constitué d’environ 30% de nouveaux logements et le bâti ancien (environ 10 millions de logements) sera ainsi ramené à environ 20% du parc.

Les interventions devront donc en tenir compte ; de plus, ce bâti a résisté aux siècles souvent sans grand entretien ; il a abrité bien des générations, certes sans le confort contemporain, et pourra     en accueillir bien d’autres ; il n’a jamais été dispendieux en énergie et constitue pour beaucoup un modèle.

La précipitation pour sa transformation ne devrait donc pas être bonne conseillère.

 2 - 2 - Les axes d’intervention

Un consensus raisonnable, issu tant des recherches du mouvement écologique que des objectifs officiels, permet de dégager quelques axes d’intervention :

Utiliser des matériaux naturels, compatibles avec le bâtiment initial, 

Agir préférentiellement sur les ouvertures et les équipements,

Remplacer des équipements de chauffage peu performants,

Favoriser l’emploi d’énergies renouvelables,

Adopter un comportement responsable et économe.

2 - 3 -  Les stratégies d’intervention

Une intervention globale sur l’ensemble de l’habitation est de loin la meilleure solution ; il faudra alors envisager un investissement important mais son amortissement est garanti et les avantages économiques évidents à long terme.

Une intervention dite « élément par élément » est la solution la plus fréquente en milieu déjà habité. Dans ce cas, on veillera à choisir l’ordre des interventions les plus déterminantes ; se posera alors le choix,

- soit d’une amélioration relativement homogène mais modeste et progressive qu’il faudra reprendre ultérieurement  avec tous les désagréments que cela occasionne,

- soit d’une transformation complète et définitive par élément mais qui reste relativement hétérogène, les performances n’étant pas atteintes sur d’autres éléments (par exemple l’isolation de la toiture avant le remplacement de  la chaudière vétuste…).

2 - 4 - Le mode d’occupation

On traite ici essentiellement du cas d’une occupation permanente où les enjeux énergétiques sont les plus fondamentaux.

Dans le cas d’une occupation temporaire, cas de résidences secondaires, le raisonnement est à moduler dans la mesure où l’on cherche à obtenir rapidement un niveau de confort thermique et pour une duré limitée (week-ends, petites vacances…). L’inertie des murs froids ne peut pas être mise à contribution et une enveloppe interne isolante serait bienvenue.

Dans ce cas, la meilleure solution est le maintien, grâce à des énergies renouvelables, d’un niveau programmé de température, complété lors de l’occupation par un mode de chauffage d’appoint type insert ou poêle à bois. 

Rappelons cependant que nombre de résidences secondaires sont progressivement aménagées pour devenir des résidences permanentes ou de moyenne durée même en saison froide ; l’aménagement devra alors être réalisé progressivement dans cet objectif.

Signalons l’importance d’un comportement adapté au mode de vie qu’induit nécessairement le bâti ancien ; mais quelques contraintes tels un confort thermique modéré et différencié selon les lieux, sont en général rarement mis en balance par les occupants devant l’agrément des lieux et des espaces qu’ils s’approprient avec grand intérêt.

E -  modalités d’intervention

Avant-propos

Au-delà des préoccupations signalées d’intégration des performances existantes (inertie, gestion des apports solaires, ventilation naturelle, etc.) et de la nécessité d’une vision d’ensemble du bâtiment (été et hiver), il convient d’utiliser des techniques de réhabilitation réellement adaptées au bâti ancien.

De nombreux documents édités par l’ADEME pourront servir de base, mais leur lecture devra être sélective car ils ne traitent pas des préoccupations écologiques (énergie grise, bilan écologique, pollutions…) et ne sont pas ciblés sur le bâti ancien.

Les choix techniques étant largement influencés par les conditions économiques et financières de leur réalisation, de multiples aides financières et avantages fiscaux ont été mis en place ; il convient cependant de veiller aux conditions de l’amortissement des investissements et d’être en mesure d’apprécier la durée de vie tant du matériel que de mises en œuvre qui ne bénéficient souvent que de peu de retour d’expérience.

Nombre d’expériences vécues retracent non seulement les difficultés techniques mais aussi les déconvenues administratives.

NB : L’insuffisance d’information, entretenue par de puissants lobbies, ne contribue pas à éclairer le choix des maîtres d’ouvrage.   

1 - Le choix des matériaux

Première préoccupation, choisir des matériaux respirants, « perméants », acceptant les migrations de vapeur d’eau

Quelques données sur les matériaux actuels

- énergie grise, énergie mise en œuvre pour produire et mettre à disposition (transport…) un matériau, en kWh par m3 :

isolant cellulose (50),             bois de construction (180),

polystyrène expansé (450), brique d’argile cuite (700),

enduit ciment (1100),            panneau fibres de bois (1400), panneau agglo (2000),

crépi synthétique (3300),            profilé acier (57000)

 

- bilan écologique, dans l’ordre décroissant :

excellent :                terre crue, pisé, torchis, paille et chaux

bon :                       ossature et bardage bois, briques cuites, pierre calcaire

assez bon :              verre

moyen à mauvais :   parpaings

- et en thermique :

excellent :                laine, chanvre, lin, liège, ouate de cellulose

bon :                       billes d’argile

moyen à mauvais :  laine de verre 

Certains d’entr’eux sont performants et ne sont pas sensibles à humidité: le liège particulièrement, mais il est sensiblement plus cher et sa disponibilité semble relativement limitée à long terme.

NB : Les certifications ACERMI, NF, CSTBat ne font pas de distinction sur les qualités écologiques des matériaux.

 

2 - Agir préférentiellement sur les ouvertures et les équipements

2 - 1 - Les fenêtres et les vitrages

C’est le coefficient de transmission thermique U (1/R) qui est utilisé.

Plus U est faible, meilleure est l’isolation de la paroi vitrée.

On distingue Ug (U glass) pour les vitrages et Uw (U window) pour l’ensemble vitrage et menuiserie.

          a - fenêtres

L’exigence réglementaire est 2, 3 pour Uw.

Le survitrage est une solution peu onéreuse et peu pénalisante pour la menuiserie, mais d’une efficacité relative.

De façon générale, tant sur la plan de la qualité architecturale et historique qu’en économie à long terme, on aura intérêt à préserver les menuiseries anciennes, d’une constitution souvent bien plus durable que des ouvrages contemporains qui, en outre, sont souvent réalisés avec des bois tropicaux d’excellente qualité certes mais d’un bilan écologique désastreux.

La faible dimension des fenêtres anciennes autorise à faire une correction par apposition d’un double vitrage si le bâti le permet (poids, encombrement). De nouveaux vitrages, bien plus onéreux cependant, permettent, à performance comparable, de faire l’économie de l’épaisseur de la lame d’air (système de feuille intermédiaire, voire vide d’air).

Enfin rappelons que la solution la plus anciennement répandue est la fenêtre double dont on voit maints exemples traditionnels et historiques (Alsace, grandes villes telles que Paris, Lyon...).

C’est, de loin, la meilleure formule tant en performance thermique (réduction de Uw de 2,4 à 1,6), qu’acoustique. La deuxième fenêtre s’installe à l’intérieur, assurant une bonne continuité d’ isolation thermique lorsqu’un revêtement thermique a été installé à l’intérieur.

NB : A prohiber le changement en vogue, facile, moins onéreux et donc très commercial, dit « en rénovation », c’est à dire par insertion d’une nouvelle croisée dont le cadre vient s’insérer dans le cadre dormant préexistant conservé. A l’évidence l’aspect léger de la fenêtre est dramatiquement alourdi, les clairs de vitre réduits… Ne laissons pas mettre à la décharge en un instant une menuiserie très performante et durable, pour la remplacer par un ouvrage aux qualités souvent insuffisantes (durabilité, tenue au feu…) ! 

          b – vitrages

L’exigence (au sens de l’arrêté de 2007) est 2 pour Ug.

En double vitrage, on le choisiras de préférence « peu émissif » ou dit « à isolation thermique renforcée » (VIR) ; dans une des faces du vide une projection de particules métalliques diminue la déperdition de la chaleur interne ; le pouvoir isolant est 2 à 3 fois supérieur. La déperdition de luminosité est faible.

Les gaz, tels que l’argon, qui permettent une moindre convection dans l’interface améliorent également le rendement  thermique.

          c - effets de serre : vérandas ; murs trombe

Les écologistes prônent les vertus des verrières qui permettent, en avant du mur orienté au Sud, d’accumuler la chaleur par effet de serre, et de réchauffer le mur qui va la stocker et la restituer lentement avec un déphasage intéressant pendant la nuit… Ce système est difficilement admissible sur une belle façade ancienne.   

Signalons, en contrepartie, qu’en saison chaude une protection solaire et une bonne ventilation sont indispensables.

 

2 - 2 - L’isolation thermique

La résistance thermique R (e/ l ; en m2.K/W) d’un matériau traduit sa capacité à empêcher le passage du froid ou de la chaleur .

Plus R est grand plus le matériau est isolant.

L’exigence pour R est :

- pour un mur, de 2,8 (équivalant à 100 mm d’isolant classique),

- et pour un comble perdu, de 5 (équivalant à 180 mm d’isolant classique ).

          a - Les murs

A l’exception d’un bardage extérieur si le contexte l’admet ou d’une façade secondaire, l’isolation par l’extérieur n’est en général pas tolérable pour des raisons architecturales et patrimoniales.

C’est l’occasion de rappeler qu’il importe de restituer l’enduit du parement extérieur d’origine, qui a si souvent été supprimé pour laisser apparents des moellons de pierre : l’enduit à la chaux, au plâtre ou simplement en terre possède de multiples qualités protectrices reconnues,  notamment thermique.

NB : un enduit qui aurait été refait au ciment est à supprimer.

La solution de l’amélioration du confort thermique par l’intérieur portera davantage sur l’effet paroi froide que sur une forte isolation qui priverait des bénéfices de l’inertie de la maçonnerie  tant en saison froide qu’en confort d’été.

Rappelons que tous les intérieurs fréquentés par les humains étaient revêtus d’un enduit intérieur au plâtre, à la terre chaulée, ou à la chaux, contrairement à une mode actuelle qui laisse les moellons apparents comme dans les lieux dévolus aux animaux tels les étables et bergeries...

La première solution consiste à réaliser directement sur la paroi une couche peu effusive (qui prend vite la température de la pièce); son épaisseur reste faible, environ 6 cm pour un enduit de chanvre et chaux, ou pour un complexe de liège et un enduit de chaux ou plâtre ou une plaque (type gypse cellulosique…)

La deuxième solution consiste à réaliser un vide d’air ventilé; c’est le cas des lambris anciens en bois dont le principe peut être amélioré grâce à un complexe plus épais.

Ces deux formules peuvent être réalisées avec une contre-cloison en maçonnerie type briques plâtrières.

Rappelons que ces divers matériaux doivent être « respirants » c’est-à-dire capables de gérer les échanges de vapeur d’eau et de rester stables.

Enfin l’exécution doit être réalisée très soigneusement ; le revêtement doit être parfaitement homogène ; tout joint mal traité crée un pont thermique et se révèle source de déperdition thermique, de dégradation des matériaux (mérule dans les bois…) et d’insalubrité (moisissures…).

          b - Les sols sur terre-plein

En sol sur terre-plein, le problème sera de réaliser une isolation thermique avec le risque de présence d’eau ou d’humidité. Un hérisson drainant est la meilleure solution ; un film étanche est fortement déconseillé dans la mesure où il ne pourra que favoriser le phénomène de capillarité dans les murs.

Le sol devant rester « respirant », il convient de réaliser sur le hérisson soit une chape isolante (chaux hydraulique et granulats d’isolants non sensibles à l’humidité - signalons ici que le chanvre n’est pas conseillé car il y a risque de formation de moisissures…) soit des panneaux type liège. Par dessus sera réalisée la couche de chaux pour carrelage (dallage lourd ou chape) ou la structure de parquet,

          c - les planchers-plafonds

L’isolant sera placé entre solives ou au dessus selon les cas de figure ; dans le premier cas, une couche résiliente sera interposée entre le sol d’étage et le plancher pour le confort phonique.

NB : Le deuxième cas s’applique notamment aux combles perdus.

          d - La toiture

On sait que c’est par le traitement de la couverture (30% des déperditions thermiques) que l’isolation offrira la meilleure performance et ce d’autant plus que les combles sont désormais très souvent utilisés comme lieux de vie.

De façon générale, le principe est d’installer au moment de la réfection de la couverture un pare-pluie respirant sur les chevrons. Une contre chevronnage (3 cm) sera installé au-dessus pour constituer une lame de ventilation sous le lattis.

Dans le cas où la couverture n’est pas refaite des panneaux rigides pare pluie pourront être calés sur des tasseaux laissant une lame d’air sous la couverture.

L’isolant sera placé entre chevrons et entre pannes avec un système de contre chevrons ou de suspentes pour recevoir le plafond.

L’épaisseur désormais conseillée d’isolant est d’au moins 25 cm et jusqu’à 30cm pour une habitation sans besoin de chauffage, type « passiv-haus ».

Le choix des matériaux est très important. La toiture est très exposée tant aux ardeurs du soleil qu’aux rigueurs du froid mais ne possède aucune inertie, fonction autrefois prise en compte par les combles non habités. Il faut donc introduire une inertie thermique.

La densité mais aussi la texture des matériaux jouent un rôle important. C’est ainsi que les feutres de bois ou de cellulose présentent cet avantage que n’ont pas les laines isolantes habituelles. Une judicieuse disposition des couches s’impose en commençant à poser de l’intérieur celles qui présentent la plus forte inertie. 

NB : A signaler que les revêtements minces réfléchissants sont très fortement déconseillés : isolation thermique très faible, absence d’inertie thermique, absence d’échanges hygrométriques, imperméabilité conduisant à des confinements, risques de ponts thermiques au droit des jonctions de lais et des raccordements … (voir l’avis du CSTB) 

3 - 3 - La ventilation

Traditionnellement assurée par les menuiseries ou par des prises d’air installées dans les murs, la ventilation est difficilement réglable ou contrôlable, et l’on connaît les nombreux systèmes d’amélioration des joints pour atténuer les coulis d’air froid existant.

Les menuiseries contemporaines en revanche sont totalement hermétiques, à tel point qu’on leur inflige des barrettes de ventilation visibles totalement pénalisantes au lieu de les intégrer dans le système savant des joints. NB : le remplacement de menuiseries anciennes par des menuiseries neuves hermétiques a conduit au désastre de la mérule…

Quelle solution choisir ? L’expérience montre que les maisons  paysannes sont soumises à des flux de renouvellement d’air fréquents du fait des entrées et sorties dans les pièces principales et qu’il est de tradition d’aérer de temps en temps les locaux sans porter atteinte à la chaleur contenue dans les murs.
Ce mode de « gestion » est-il définitivement révolu dans le bâti ancien ? Doit-on s’y comporter désormais comme dans un immeuble de bureaux clôturé par un mur-rideau et doté d’un système dispendieux de climatisation ?

Le bâti ancien ne pourra être parfaitement rationalisé, au risque de devenir une boîte hermétique avec les désordres désormais bien identifiés dus au confinement d‘humidité… Le rôle de la maçonnerie traditionnelle ne peut être ignoré et ne saurait être dévolu à un système de gaines.

La ventilation mécanique contrôlée « VMC » (double flux pour le moins) en créant une dépression à l’intérieur va à l’encontre du fonctionnement habituel où c’est l’intérieur qui est en surpression, inversant ainsi les flux de vapeur d’eau par ailleurs parfaitement gérés par la maçonnerie « perméante » des murs.

Signalons que la VMC, facteur de consommation énergétique, n’est pas sans risque car en raison d’un entretien rarement assuré elle peut devenir source de nuisances (pollution d’air…).

Outre la révision des joints des menuiseries d’origine, l’amélioration de la ventilation la mieux adaptée est celle déjà signalée consistant en des extractions installées ponctuellement dans les locaux tels que cuisine, salle de bains, cabinet de toilettes…et commandées selon les nécessités.  C’est la « ventilation mécanique répartie » (VMR).

4 - Remplacer les équipements de chauffage peu performants...

Les systèmes de chauffage les plus performants sont ceux qui privilégient l’accumulation et le rayonnement.

Selon les énergies utilisées, les sources de chaleur les plus adaptées sont les poêles de masse, les planchers et murs chauffants à basse température, les radiateurs à inertie et à basse température.

NB : Signalons toutefois qu’un système dispendieux en énergie ne peut être rejeté lorsque cette énergie est produite de façon autonome ou sans effet sur les émissions de gaz à effet de serre; ce serait le cas de l’énergie électrique photovoltaïque dans la mesure où elle pourrait être produite en grande quantité ; c’est le cas pour le bois.

La nouvelle génération des équipements de chauffage, bien plus performante que celle d’il y a 20 ans, permet des économies de l’ordre de 15 à 40%, une moindre pollution de l’air et une réduction des gaz à effet de serre. Les chaudières (basse température, à condensation), poêles (à double combustion, label « Flamme verte »…) sont très bien encadrés par les labels et certifications en vigueur. On s’y réfèrera.

5 - Favoriser l’emploi d’énergies renouvelables

Les exigences énergétiques s ‘expriment en énergie primaire ; seule l’électricité fournie subit du fait de son mode de production et de distribution (pertes en lignes…) un coefficient correcteur important, de l’ordre de 3, pour être convertie en « énergie primaire » (ep) ; c’est-à-dire : 1 kWh électrique consommé correspondant à 3 kWh ep.

5 - 1 – L’énergie solaire

L’énergie solaire est inépuisable ; cela fait un demi siècle qu’on en parle mais , à l’évidence,  les recherches en la matière n’ont pas été entreprises en conséquence, accumulant un gros retard !

Le captage de cette énergie réclame des conditions d’exposition spécifiques : orientation préférentielle au Sud et inclinaison optimale allant de 30° à 60° 

          a- Le solaire thermique

Les chauffe-eau solaires (CESI) simples, ou combinés pour chauffer l’eau et la maison, sont des systèmes dont la durée de vie fait encore débat. Ils nécessitent deux équipements :

- un dispositif de stockage, indispensable, dans un ballon d’eau mais qui peut être réalisé pour partie, directement dans le plancher, procédé dit PSD « plancher solaire direct ».

- une source d’énergie d’appoint qui s’impose en cas d’ensoleillement insuffisant.

La surchauffe d’été nécessite des systèmes spécifiques de décharge, refroidissement…

Ce système doit être installé près des lieux d’utilisation, et sur toiture pour bénéficier du meilleur ensoleillement. L’inclinaison optimale est de 45° voire 60° pour le système combiné.  Le choc visuel de ces capteurs rapportés et mal intégrés, les matériaux  très réfléchissants, contribuent à fonder l’opinion de ne pas les tolérer dans le bâti ancien. 

 

          b - Le solaire photovoltaïque

Le silicium, semi-conducteur, possède la propriété de générer de l’électricité quand il reçoit de la lumière ; c’est l’effet voltaïque découvert par Edmond Becquerel en 1839. Les modules photovoltaïques produisent donc de l’électricité en courant continu. Protégés par du verre, ils  se présentent sous forme de panneaux bleutés foncés insérés dans un cadre métallique ; on en trouve aussi en forme de tuiles, de films souples, de vitrages mixtes ou d’éléments de façade. L’inclinaison optimale est de 30°. La durée de vie du matériel est d’une trentaine d’années  mais 10 ans seulement pour les onduleurs. 

Le solaire thermique a un faible rendement (14%) et demande donc beaucoup de surface ; 10 m2 produisent 1000 kWh par an, soit de quoi chauffer seulement 5 m2 pour un bâti moyen (hypothèse de 200 kWh/m2 par an). Pour pallier à cet inconvénient, une tendance actuelle est d’en réaliser la couverture de grands bâtiments agricoles.

Le solaire photovoltaïque ne peut, dans les conditions actuelles, que constituer une source énergétique d’appoint mais semble cependant promis à un bel avenir car, fournissant de l’énergie électrique, il est à même d’être utilisé pour tous les usages des particuliers mais aussi pour la collectivité, le surplus étant versé dans le réseau.

Le problème de l’intégration des panneaux est moins délicat que dans le cas des panneaux thermiques ; en effet, malgré leur brillance (peut-elle être atténuée?), leur couleur et leur texture lisse proches de l’ardoise, la possibilité d’en faire des éléments de couverture et non des structures rapportées, ils sont de plus en plus utilisés pour constituer des pans entiers (et non partiels !) de couverture.

A cette condition, et si les cadres métalliques ne sont pas en aluminium clair mais sombre, l’effet est alors satisfaisant s’il ne remet pas en cause la qualité architecturale et patrimoniale du bâti, en particulier sur des appentis ou des édicules secondaires. 

Les nouvelles possibilités d’utilisation comme matériau de construction, très intéressantes dans le bâti contemporain, ne peuvent être considérées que de façon très marginale dans le bâti ancien (bardage à la façon d’un bardage d’ardoise ?). 

5 - 2 – Les pompes à chaleur (PAC), l’aérothermie et la géothermie

          a – Les pompes à chaleur

Les pompes à chaleur (PAC) peuvent être regroupées en deux grandes familles : aérothermiques et géothermiques. Elles fonctionnent grâce à l’énergie électrique, avec pour principe de compresser puis détendre un fluide (de la même façon qu’un réfrigérateur).

L’exigence réglementaire du rendement de la PAC s’exprime par le coefficient de performance (COP) qui doit être au minimum de 3,3.

NB : Le rendement se réduit à environ 1 si l’on raisonne en énergie primaire, car le kWh consommé pour produire 3,3 kWh correspond à plus de 3 kWh ep (énergie primaire).

          b - L’aérothermie

Les PAC aérothermiques puisent directement dans l’air ambiant et sont « à détente directe » (un seul circuit) ou « mixte » (deux circuits). Les émetteurs de chaleur sont soit des ventilo-convecteurs soit  des planchers chauffants ou des radiateurs basse température.

Compte tenu de leur faible niveau d’intégration sur les façades, de leur fonctionnement par brassage de l’air perturbant l’équilibre de la ventilation habituelle et de leur impact sonore, dans l’état actuel des connaissances, on ne traitera pas ici ces systèmes dont le développement est relativement récent auprès du grand public.

          c - La géothermie

Outre le cas, très exceptionnel, de captage de nappes d’eau ou de vapeur d’eau chaude souterraine par forages, la géothermie utilise la différence de température du sol (relativement constante à partir de 2 m de profondeur) et celle de l’intérieur du bâti.

Les PAC géothermiques sont « à détente directe » (un seul circuit) ou « mixte » (deux circuits) ou « à fluide intermédiaire » (trois circuits). Les émetteurs de chaleur sont des planchers (ou murs) chauffants à basse température, diffusant une chaleur douce inférieure à 28°C.

Deux configurations existent :

- les capteurs horizontaux, tubes de polyéthylène en boucles distantes d’au moins 40 cm qui sont enterrés généralement entre 0,60 m à 1,20 m de profondeur. On estime la surface nécessaire à 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer ; elle doit être installée sur un sol peu pentu, perméable, sans réseau d’eau (risque de gel).

- les capteurs verticaux (nécessairement avec PAC à fluide intermédiaire), tubes-sondes de polyéthylène en U installés dans plusieurs forages distants de 10m, jusqu’à 80 m de profondeur Deux sondes, sont nécessaires pour une surface habitable de 120m2. Elles sont délicates à poser et il est nécessaire de faire appel à une entreprise de forage qualifiée. Ce système est plus onéreux que le captage horizontal.

Les PAC géothermiques connaissent un fort développement et s’intègrent facilement dans le bâti ancien mais seulement dans la mesure où la réfection de la structure des sols de l’habitation est envisagée…

5 – 3 – Le bois

Le bois est une source d’énergie non seulement renouvelable mais neutre par rapport à l’effet de serre puisqu’en brûlant il libère le gaz carbonique qu’il avait fixé lors de sa croissance. Les meilleures conditions d’utilisation sont un bois sec et une combustion forte.

Les chaudières à copeaux ou à plaquettes nécessitent de grands volumes de stockage ; l’approvisionnement en combustible et son coût sont très variables en raison de la mise en place récente de cette nouvelle filière et du développement de la demande.

Le bois en bûches traditionnelles présente l’inconvénient de la manutention, limité dans le cas d’un poêle à accumulation ; il reste un mode à privilégier comme appoint ou en demi saison (poêles, inserts) sans oublier l’attrait qu’exerce un bon feu de bois.

Rappelons cependant que nos ancêtres entretenaient une petite combustion (polluante ?) en permanence qui maintenaient la chaleur dans les murs.

 

5 - 4 - L’énergie éolienne

L’énergie éolienne nécessite de l’espace et une bonne exposition au vent. Le stockage de l’énergie produite est difficile et conduit à la transférer dans le réseau quelle que soit la période tarifaire. A l’échelle individuelle, le matériel actuel, à condition d’être judicieusement implanté,  ne semble pas pénalisant dans l’environnement rural. Les nuisances sonores peuvent cependant gêner le voisinage .

6 - Actions complémentaires (pour mémoire)

6 - 1 - Agir sur l’environnement

a - Environnement construit,

en choisissant judicieusement l’implantation d’une extension, espace tampon…

b - Environnement végétal,

en veillant à la répartition judicieuse des nouvelles plantations : haies contre le vent, treilles, arbres assurant un meilleur confort d’été par leur ombrage…

 

7 - 1 - Adopter un comportement responsable et économe

a - Gestion économe de l’électricité,

par le choix de l’équipement électro-ménager sur la base de l’étiquette énergie (le séche-linge est-il indispensable ?…) et informatique…, et leur gestion (programmation, interrupteurs de veille…).

b - Gestion du confort thermique,

par l’installation de systèmes de régulation: thermostats…

c - Gestion des eaux,

économiser l’eau,

- en prévoyant la récupération des eaux de pluie,

- en envisageant un double réseau d’alimentation en eau potable pour cuisine et salle de bains, eau de pluie pour toilettes, lave linge et extérieur…

d - Gestion des déchets,

- par le tri et le stockage des déchets,

- en utilisant des matériaux recyclables ou recyclés…

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BIBLIOGRAPHIE

A - Patrimoine rural BATI

1 - Ouvrages généraux

René FONTAINE. La maison de pays; Editions Seghers; 1977

DOYON et HlJBRECHT. Architecture rurale et bourgeoise en France. Editions Massin; 1942

Amos RAPOPORT. Pour une anthropologie de la maison. Editions Dunod; 1978

Fernand BRAUDEL. L'identité de la France (3 tomes).' Editions Arthaud ; 1986

 

2 - Typologies régionales

             2-1 - notamment les collections des éditions:

             - Bergers-Levrault: Maisons de..., dont:

Jean-Luc NIASSOT. Maisons rurales et vie paysanne en Provence. Ed. Berger-Levrault ; 1977

Maurice RUCHS. La maison alsacienne et colombages. Ed. Berger-Levrault; 1977

Françoise THINLOT. Maisons paysannes de Bourgogne. Ed. Berger-Levrault; 1983

Hervé FllLIPETTI. Maisons paysannes de l'ancienne France. La France septentrionale. Ed. Berger-LevrauIt; 1979

Paul RAYBAUT et Michel PERREARD. L'architecture rurale française : le Comté de Nice. Ed. Berger-Levrault; 1982

             - Créer: Contribution à un inventaire régional , dont:

Collectif. Terroirs et Maisons de France (…..environnement géologique) ; 2003

BREUILLE, DUMAS, ONDET, TRAPON. Maisons paysannes et vie traditionnelle en Haute-Auvergne. Ed. Créer; 1980

J-L. BOITHIAS et C. MONDIN. La maison rurale en Haute et Basse Normandie (2 fascicules). Ed. Créer; 1978-1979

et les études concernant: Basse-Auvergne; Pays Basque; Maine et Haut-Anjou; Haute Marche; Béarn; Artois-Boulonnais-Calaisis; Lorraine....

             - Eyrolles: Au pied du mur, dont:

Jean et Laurent COIGNET. La maison ancienne. Ed. Eyrolles ; 2003

Jean et Laurent COIGNET. Maçonnerie de pierre.. Ed. Eyrolles ; 2007

Bruno PIGNAL. Terre crue Ed.Eyrolles ; 2005

Giovanni PEIRS. La brique ; Ed. Eyrolles 2005

Christophe Le Pabic. Toits d’ardoise. Ed. Eyrolles2004

Yves BARRET. Restaurer sa maison. Ed. Eyrolles ; 2006 

Collectif. Les granges et leur restauration. Ed.Eyrolles ; 2004

 Hachette: Guides du patrimoine: Régions Centre, Ile de France...

             2-2 – Eyrolles, dont:

Thierry FISCHER. Christian FUCHS. Les maisons d'A]sace. Editions Eyrolles; 1977

Roger FISCHER. Les maisons paysannes du Perche. Editions Eyrolles; 1994

Pierre THIEBAUT. La maison rurale en IIe-de-France. Editions Eyrolles; 2001

             2-3 – A Die (Musée des ATP, Ministère de la Culture…, CNRS), dont :

Abel POITRINEAU. Auvergne.Editions A Die ; 1999

             2-4 - Divers éditeurs:

Bernard LUISSET. Architecture rurale en Languedoc-Roussillon. Editions Les Provinciades ; 1980

Maurice ROBERT. La maison et Ie village en Limousin. Editions Société d'Ethnologie du Limousin et de la Marche; 1993

Marie-France HoudarT, Pays et paysans du Limousins; Editions MFH; 2001

Thierry HOUDART. Toits de bois en Europe. Editions MFH; 2002

Daniel IMBAUL T. La Champagne, architecture régionale. Editions Jaher ; 1986

Luc-Emile BOUCHE-FLORIN et Bruno GIRAUL T. Maisons et gens de Flandre. Editions Jaher; 1982

Jean-Luc OBEREINER. La maison quercynoise. Editions Privat ; 1994

Pierre BOURGIN et Jean GARNERET . La maison du Montagnon. Editions Le Folklore comtois; 1981

Philippe BARDEL et Jean-Luc MAILLARD. Architecture de terre en llle-et-Vilaine. Editions Apogée; 2002

Chantal DULERY et Jean-Christophe LORNET. Comprendre et restaurer sa maison en Bourgogne et ailleurs. Editions Clea ; 2007

             2-5 – Maisons Paysannes de France: revue, recueils d’articles par régions

 

             3 - Restauration et réhabilitation du bâti ancien

             3-1 – Ouvrages de base

Yves-Marie FROIDEVAUX. Techniques de l'architecture ancienne. Editions Mardaga ; 1993

Georges DUVAL. Restauration et réutilisation des monuments anciens. Ed. Mardaga ; 1990

Patrick BERTHOLON, Olivier HUET. Habitat creusé et sa restauration.

non réédités :            
- E. BARBEROT. Constructions civiles. Ed. Librairie polytechnique…; 1952

- Guy RIGAUX. La maçonnerie. Editions Eyrolles ; 1968

J. F. BERTONCELLO et Julien FOUIN. Les matériaux naturels. Ed. du ROUERGUE ; 2006

             3-2 – Eyrolles : Chantiers pratiques dont :

J. L. VALENTIN. Le colombage, mode d’emploi. Ed. Eyrolles / Chantiers pratiques; 2007

Yves BARET. Traiter l’humidité. Ed. Eyrolles / Chantiers pratiques; 2007

 

             3-3 - Maisons Paysannes de France: revue, recueils d'articles par thème, sujet, dont :

« Devenir Maître d’Ouvrage » n° : 116, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 133, 134, 153, 154, 155, 159.

4 - Terminologie générale non spécifique au patrimoine

Jean de VIGAN . DICOBAT. Editions ARCATURE 2005

 

B - ECOLOGIE

Jean Pierre OLIVA. L’isolation écologique. Ed. Terre vivante ; 2001-2006

Jean Pierre OLIVA. La conception bioclimatique. Ed. Terre vivante ; 2006

Jean-Louis BEAUMIER. L’isolation phonique écologique. Ed. Terre vivante ; 2006

Drs. Suzanne et Pierre DEOUX. Le guide de l’habitat sain. Ed. Medieco ; 2004

Guide de l’habitat écologique. Ed. du Fraysse ; 2004

Guide raisonné de la construction écologique. Ed Batir Sain ; 2007

Revue : La Maison écologique, bimestriel, 35630 Bazouges-sous-Hédé,

 

C- PERFORMANCE ENERGETIQUE

Sur les sites  Internet :

MEEDDAT, Lutte contre l’effetv dee serre dans le domaine du bâtiment ; Marie-Christine Roger ; mars 2008

ADEME, rubrique « bâtiment », « énergies et matières renouvelables »…

JO (Journal officiel) : arrêté du 03 /05/07

« Grenelle » : rapport Jourda 15/09/07

CSTB : produits minces réfléchissants ; note du GS 20 ; 24/06/04