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Rénovation d’un logement
                                            et ventilation
                                            Prof. dr. ir. Jean-Marie HAUGLUSTAINE,
                                            Chargé de cours
                                            Faculté des Sciences – Département des
                                            Sciences et Gestion de l’Environnement
                                           Cycle de conférences « Un habitat durable à Bruxelles »
                                           Le Centre Urbain – Halles Saint Géry – 30/11/11




Sommaire

  Pourquoi rénover ?
 Comment rénover ?
Choix
 Pourquoi ventiler ?
 « Combien » ventiler ?
Forme
 Comment ventiler ?
U Conclusion
parois



Sfen




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   2
Épuisement des ressources énergétiques :
déplétion des combustibles liquides




                                                                 moi

                                                                                              mes enfants




                                                                     Source : COCHET Y ., Pétrole apocalypse, Editions Fayard, 275 p., 2005




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                 3




Réchauffement climatique…
                                                                                                                                         Synthesis Report – Summary for Policymakers, Fourth Assessment Report, 2007
                                                                                                                                         Source : Intergov ernmental Panel on Climate Change, Climate Change 2007:




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                 4
Consommation mondiale
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                Consommation mondiale




                                                                                                                                                                           moi
                                                                                                                                                                                                   en énergie primaire : demain…

                                                                                                                                                                                     mes enfants
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                en énergie primaire : aujourd’hui




J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11
                                                                                                                                                                                                                                   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11




                                                                                                           Source : WIESENFELD B., L’ énergie en 2050 – Nouveaux défis et faux espoirs,
                                                                                                           Editions EDP Sciences, 237 p. 2005

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              Source : BOBIN J.L., HUFFER E., NIFENECKER H., (Groupe Energie de la Société




6
                                                                                                                                                                                                                                   5




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              Française de Phy sique), L’ énergie de demain : Techniques – Environnement -
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              Economie, « Collection Grenoble Sciences – Rencontres Scientifiques », Editions
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              EDP Sciences, 633 p., 2005
Scénario du GIEC…




                                                  J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                                                             7




                                Améliorer les bâtiments existants ? : si non
                                                                                                                                                                                                        Hypothèses
                                             Energy consumption of residential buildings                                                                                                                En 2010 : conso du parc
                                               (without improvement of existing buildings)                                                                                                              résidentiel wallon = 340
                              350                                                                                                                                                                       kWh/m²
                                                                                                                                                                                                        Chaque année :
                              300
                                                                                                                                                                                                        - construction de 1,8 %
Energy consumption [kWh/m²]




                                                                                                                                                                                                        de nouveaux bâtiments
                              250
                                                                                                                                                                                                        - conso des nouveaux
                                                                                                                                                                                                        bâtiments = 170 kWh/m²
                              200
                                                                                                                                                                                                        jusque 2012, puis 130, puis
                                                                                                                                                                                        New buildings   diminue jusque 0 dès 2021
                              150
                                                                                                                                                                                        Old buildings   - démolition de 1 % des
                              100
                                                                                                                                                                                                        bâtiments existants.
                                                                                                                                                                                                        - aucune amélioration des
                               50
                                                                                                                                                                                                        bâtiments existants
                                                                                                                                                                                                        En 2030, le parc résidentiel
                               0                                                                                                                                                                        wallon :
                                    2010
                                           2011
                                                  2012
                                                         2013
                                                                2014
                                                                       2015
                                                                              2016
                                                                                     2017
                                                                                            2018
                                                                                                   2019

                                                                                                           2020
                                                                                                                  2021
                                                                                                                         2022
                                                                                                                                2023
                                                                                                                                       2024
                                                                                                                                              2025
                                                                                                                                                     2026
                                                                                                                                                            2027
                                                                                                                                                                   2028
                                                                                                                                                                          2029
                                                                                                                                                                                 2030




                                                                                                                                                                                                        - = 120 % de celui de 2010
                                                                                                          Year                                                                                          - a une consommation
                                                                                                                                                                                                        moyenne de 272 kWh/m².


                                                  J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                                                             8
Améliorer les bâtiments existants ? : si oui
                                                                                                                                                                                                         Hypothèses
                                                                                                                                                                                                         En 2010 : conso du parc
                                             Energy consumption of residential buildings                                                                                                                 résidentiel wallon = 340
                                            (with improvement of existing buildings: 2,32 %/yr)                                                                                                          kWh/m²
                               350
                                                                                                                                                                                                         Chaque année :
                               300
                                                                                                                                                                                                         - construction de 1,8 %
                                                                                                                                                                                                         de nouveaux bâtiments
 Energy consumption [kWh/m²]




                               250                                                                                                                                                                       - conso des nouveaux
                                                                                                                                                                                                         bâtiments = 170 kWh/m²
                               200                                                                                                                                                                       jusque 2012, puis 130, puis
                                                                                                                                                                                                         diminue jusque 0 dès 2021
                               150                                                                                                                                                       New buildings   - démolition de 1 % des
                                                                                                                                                                                         Old buildings   bâtiments existants.
                               100                                                                                                                                                                       - amélioration des bâti-
                                                                                                                                                                                                         ments existants : conso
                                50                                                                                                                                                                       diminue de 2,32 %/an
                                                                                                                                                                                                         En 2030, le parc résidentiel
                                0
                                                                                                                                                                                                         wallon :
                                     2010
                                            2011

                                                   2012
                                                          2013
                                                                 2014
                                                                        2015
                                                                               2016

                                                                                      2017
                                                                                             2018

                                                                                                    2019
                                                                                                            2020
                                                                                                                   2021
                                                                                                                          2022
                                                                                                                                 2023
                                                                                                                                        2024

                                                                                                                                               2025

                                                                                                                                                      2026
                                                                                                                                                             2027

                                                                                                                                                                    2028
                                                                                                                                                                           2029
                                                                                                                                                                                  2030
                                                                                                                                                                                                         - = 120 % de celui de 2010
                                                                                                           Year
                                                                                                                                                                                                         - a une consommation
                                                                                                                                                                                                         moyenne de 170 kWh/m².

                                                   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                                                             9




                                 Prix de l’énergie…




Source : Institut Wallon de Dév eloppement Économique et Social et d'Aménagement du Territoire, Influence du comportement, in Institut Wallon de Dév eloppement Économique
et Social et d'Aménagement du Territoire, Centre de Recherches en Architecture (CRA-UCL), Notes de cours du Cycle de Formation 1989-1990 des Responsables Énergie,
Session "Gestion" (Chapitre 3), Éditeur : Institut Wallon de Dév eloppement Économique et Social et d'Aménagement du Territoire, 28 p., 1989




                                                   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                                                           10
Prix de l’énergie et géopolitique :
prix du pétrole brut, de 1972 à 2006




                                                                                                                       Source : FAVENNEC J .-P., Géopolitique de l’énergie : Bes oins , res s ources,
                                                                                                                       échanges mondiaux, I FP P ublications, E ditions TECHNIP, 2 84 p., 2 0 07
       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   11




Sommaire

  Pourquoi rénover ?
 Comment rénover ?
Choix
 Pourquoi ventiler ?
 « Combien » ventiler ?
Forme
 Comment ventiler ?
U Conclusion
parois



Sfen




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   12
Programme de rénovation


               Adéquation au programme
Choix
                     Étanchéité à l’eau et à l ’air
                                               URE
Forme
                                                      Stabilité

Uparois                                                        Sécurité
                                                                   Réglementation
                                                                               Acoustique
Sfen                                                                                  Aspect, etc.




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11       13




                                                                                                                  
                                                                                                                 
                                                                                                                       gérer
   

   +                                                                                                                   


                                                                     0
   +
       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11       14
L’enveloppe vue globalement




Coupe reprenant les
principes de position-
nement de l’isolation
thermique des parois
          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   15




   Rénovation de la toiture


                    Étanchéité à l’eau
   Choix                          Structure

                           Étanchéité à l’air et à la poussière
   Forme
                                                Isolation thermique

   Uparois                                           Étanchéité à la vapeur d’eau

                                                          Éclairage naturel des locaux sous la toiture

                                                                                   Isolation acoustique
   Sfen                                                                               Réaction et résistance au feu




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   16
Toitures inclinées : plancher du grenier




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   17




Toitures inclinées : climat 2




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   18
Toiture inclinée :
versants

       o     En intervenant
             par l’extérieur
Choix

Forme

Uparois


Sfen




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   19




Toiture inclinée :
versants

       o     En intervenant
             par l’extérieur
Choix

Forme

Uparois


Sfen




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   20
Toitures inclinées : versants de la toiture

       o     En intervenant par l’intérieur

Choix

Forme

Uparois


Sfen




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   21




Toitures inclinées : climat 3




                                                                                                                       Double
                                                                                                                       vitrage
       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   22
Fenêtres

                                                                                                                        Film
                                                                                                                   film

                                                                                                                  Survitrage




                                                                                                           survitrage

                                                                                                           Châssis intérieur
                                                                                                              double
                                                                                                             châssis

                                                                                                              double
                                                                                                              vitrage
J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11    23




                                                                                            Fenêtres :
                                                                                          calefeutrage




J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11    24
Portes : calefeutrage




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   25




Plus en détails :
ponts thermiques ?




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   26
Ponts thermiques ?

  o      Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique




                              Intersection entre le mur extérieur et la dalle de sol (vue en coupe)




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   27




Ponts thermiques ?

  o      Règle 1 : Continuité
         de l’isolation thermique




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   28
Ponts thermiques ?

    o     Règle 1 : Continuité
          de l’isolation thermique




    J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   29




Ponts thermiques ?

o   Règle 1 : Continuité
    de l’isolation thermique




    J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   30
Ponts thermiques ?

  o      Ou règle 2 : Interposition d’un élément isolant




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   31




Ponts thermiques ?

  o      Règle 2 non respectée




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   32
Ponts thermiques ?

  o      Règle 2 non respectée




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   33




Ponts thermiques ?

  o      Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre
         résistance




                       Intersection entre le mur extérieur et le mur de refend (vue en plan)




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   34
Ponts thermiques ?

  o      Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre
         résistance




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   35




Ponts thermiques ?

  o      Ou règle 3 : augmenter
         la longueur du chemin
         de moindre résistance




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   36
Sommaire

  Pourquoi rénover ?
 Comment rénover ?
Choix
 Pourquoi ventiler ?
 « Combien » ventiler ?
Forme
 Comment ventiler ?
U Conclusion
parois



Sfen




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   37




Pourquoi ventiler ?




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   38
Pourquoi ventiler ?




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   39




Pourquoi ventiler ?




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   40
Pourquoi
ventiler ?




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   41




Sommaire

  Pourquoi rénover ?
 Comment rénover ?
Choix
 Pourquoi ventiler ?
 « Combien » ventiler ?
Forme
 Comment ventiler ?
U Conclusion
parois



Sfen




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   42
Ventilation : les normes et les exigences
pour les bâtiments résidentiels
      Pour les bâtiments résidentiels
      o       La norme belge NBN D50-001 prévoit :
                    Amenée d’air dans les espaces dits "secs«
                    •      A savoir où la production de vapeur d’eau est faible :
                           o      salle de séjour, chambres, salles d’étude ou de jeu
                    Ouvertures de transfert direct au droit des portes intérieures
                    et/ou des murs intérieurs
                    •      Pour permettre le transfert de l’air depuis les locaux "secs" vers les
                           locaux "humides"
                           o      W-C, salle de bain, cuisine…
                    Évacuation d’air au départ des espaces dits "humides",
                    directement vers l’extérieur
                    Ponctuellement, ventilation intensive ou périodique :
                    •      Pour évacuer des odeurs désagréables exceptionnelles et
                           temporaires
                    •      Ou en cas de surchauffe thermique temporaire


   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   43




Ventilation : les normes et les exigences
pour les bâtiments résidentiels



                                         selon la NBN D50-001




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   44
Ventilation : les normes et les exigences
pour les bâtiments résidentiels




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   45




Exigences de ventilation dans les bâtiments
résidentiels : selon Annexe V de l’Arrêté PEB




                                                   max. 72 m3/h




                  + autres petites dérogations par rapport à la norme :
                  •     L’air fourni peut être pris dans un local adjacent non chauffé, sous
                        certaines conditions
                  •     On peut amener de l’air par le versant d’une toiture
                  + recommandations non prévues par la norme :
                  •     Empêcher pénétration d’eau et intrusion d’insectes


   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   46
Sommaire

  Pourquoi rénover ?
 Comment rénover ?
Choix
 Pourquoi ventiler ?
 « Combien » ventiler ?
Forme
 Comment ventiler ?
U Conclusion
parois



Sfen




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Comment ventiler ?

          Les 4 systèmes de ventilation
          o       Le système de ventilation naturelle (A)
                        Permet de réaliser une ventilation de base au moindre coût (de
                        réalisation)
                        •      Très simple de conception
                        •      Demande peu d’entretien
          o       Les systèmes de ventilation mécaniques (B, C, D)
                        Permettent un meilleur contrôle des flux d’air au travers du
                        bâtiment que le système de la ventilation naturelle
                        De plus, selon le système choisi, il est possible de filtrer l’air
                        amené (B, D) dans un local ou de récupérer la chaleur de l’air
                        extrait (D)




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   48
J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   49




Système A




  J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   50
Système A
Possibilité d’insérer des O.A.R. dans les châssis en bois




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   51




  Ouvertures de transfert




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   52
Système B




  J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   53




Système C




  J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   54
Système D




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   55




Avantages et inconvénients des 4 systèmes




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   56
Avantages et inconvénients des 4 systèmes




    J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   57




Quel système de ventilation en rénovation ?

o   Les systèmes C et D
    mettent le bâtiment en
    légère dépression, ce
    qui réduit le flux de
    vapeur d’eau traversant
    les parois de l’enveloppe
    (cas en France, où le
    système C a été
    directement appliqué en
    complément de
    l’isolation thermique par
    l’intérieur)




    J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   58
Sommaire

  Pourquoi rénover ?
 Comment rénover ?
Choix
 Pourquoi ventiler ?
 « Combien » ventiler ?
Forme
 Comment ventiler ?
U Conclusion
parois



Sfen




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   59




Conclusion :
rénovation environnementale

          Est-il possible d’améliorer l’impact environnemental
          de la rénovation des châssis existants, tout en
          respectant leur valeur patrimoniale ?
          Si OUI… quelles améliorations appliquées au châssis
          permettent de réaliser cette rénovation ?
          La rénovation environnementale sera envisagée selon
          une démarche globale et complète, intégrant
          l’évaluation de toutes les performances des châssis




       J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   60
Choix des châssis

             Châssis existants représentatifs de la ville de Bruxelles
             Châssis à valeur patrimoniale (non protégés) choisis
             en concertation avec la Commission des Monuments &
             Sites de la RBC


                                                                                                     http://www.rfi.fr/actufr/articles/095/article_59185.asp




Double         Simple        Châssis                Châssis                           Châssis                                      Bretèche
ouvrant       ouvrant        guillotine            à petit-bois                      métallique                                    en bois




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                      61




   Châssis-types étudiés




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                      62
Châssis-types étudiés




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   63




Châssis-types étudiés




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   64
Châssis-types étudiés




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   65




Châssis-types étudiés




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   66
Châssis-types étudiés




               J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11      67




      Méthodologie : choix des améliorations

                      Définition de 6 améliorations-types à appliquer à
                      chaque châssis existant, en fonction de ses
                      spécificités
AM 1                   AM 2                AM 3 – AM 4                                 AM 5                       AM 6 (amélioration complète)




DV neuf dans           SV feuilleté dans Double châssis intérieur avec SV ou Châssis neuf avec DV Châssis neuf avec TV
feuillure existante    feuillure existante DV & conservation du châssis existant en remplacement total +isolant +ventil. av. échangeur


               J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11      68
Définition des configurations fictives

                 BUT : objectiver la pertinence des différentes
                 améliorations par la comparaison de leurs
                 performances chiffrées, et ce pour chaque châssis-type
                 Fixer un cadre de travail : définition d’hypothèses par la
                 création d’environnements intérieur et extérieur fictifs
                 mais représentatifs de la réalité en conditions extrêmes

                                   Chambre
                  4 utilisations




                                                             2 situations
                                   Séjour                    extérieures
                    de local




                                   Cuisine                                   Châssis au NORD      Châssis au SUD
                                   Salle-de-bains                           dans une rue calme dans une rue bruyante
                                                                               et ombragée         et ensoleillée


              J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   69




      Etude d’une configuration

1 des 4
utilisations de local
                                                       Châssis-type existant
1 des 2                                              dans 1 des 8 configurations
situations
extérieures                                      Perf.        Perf.      Perf.
                                            hygrométriques lumineuses acoustiques
                                                                                                                         Châssis-type
                                      Qualité d’air                                                  Perf. esthétiques       amélioré
Châssis-type                           intérieur                                                     & patrimoniales     dans la même
existant                           Surchauffe                                                       Perf. techniques      configuration
dans son local
                                   Perf. thermiques                                               Perf. économiques




                  devient la configuration                                                        COMPARAISON




              J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   70
Performances de qualité de l’air :
  taux de CO2 comme indice de la QAI

                                           Initialement, sans occupation
                                          [CO2] identique à l’air extérieur
                                                 Bruxelles : 400 ppm
                    Dégagement par les occupants suivant leur niveau d’activité
                       Au repos : 10 litres de CO2 par heure et par personne
                    Au travail léger : 20 litres de CO2 par heure et par personne

                                                                     Augmentation du taux de CO2
                         Renouvellement de l’air selon un certain débit
           Dans les cas EXISTANTS : débit d’in-exfiltration par l’inétanchéité du châssis
             Dans les cas AMÉLIORÉS : débits normatifs de ventilation hygiénique
                                                                     Diminution du taux de CO2

                                               Taux de CO2 final
              Valeur limite de référence en résidentiel : maximum 1500 ppm
Taux acceptable souvent rencontré : de 3 000 à 5 000 ppm (en fin de nuit dans une chambre)


        J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11    71




  Etanchéité à l’air du châssis mesurée in situ




                                                                                                         Mesure de la
                                                                                                         pression extérieure




   Ventilateur créant la dépression               Film étanche à l’air fixé sur                          Différences de pression
   (dans ce cas) dans le local                    l’ébrasement intérieur                                 par rapport à l’intérieur


        J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11    72
Etanchéité à l’air du châssis mesurée in situ
Débit de fuite
   à 50 Pa
mesuré in situ
 Réf. en neuf
   4 m³/h
  54 m³/h

  64 m³/h

  60 m³/h

  88 m³/h

 117 m³/h²

  74 m³/h



          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   73




    Conclusions "qualité d’air intérieur"

             Toutes les améliorations permettent d’obtenir une
             qualité d’air intérieure excellente, et ce grâce à la
             ventilation hygiénique.
             Pour les châssis existants (hormis le châssis métallique
             trop peu étanche), il sera nécessaire d’ouvrir la fenêtre
             avant le terme de l’occupation, afin d’abaisser le taux
             de CO2 sous le seuil de référence de 1500 ppm.
             Une ventilation hygiénique est donc indispensable
             pour garantir une bonne qualité d’air tout au long de
             l’occupation du local. Cela renforce la pertinence de
             l’hypothèse appliquée à toutes les améliorations
             (installation d’un système de ventilation hygiénique).

          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   74
Évaluation des performances hygrométriques :
                      Processus d’évolution du contenu en eau
                                                                                       Contenu en eau initial
DIMINUTION du contenu en eau de l’air du local



                                                                                 en fonction des conditions initiales de
                                                                               température et d’humidité relative du local

                                                   SANS ventilation hygiénique                                                AVEC ventilation hygiénique
                                                   Cas EXISTANTS définis par le                                         Cas AMÉLIORÉS définis par le débit normatif
                                                 débit d’in-exfiltration mesuré in situ                                   dépendant du local (fonction et surface)

                                                          sdb : EXFILTRATION                                               sdb : VENTILATION + EXFILTRATION
                                                          due à l’inétanchéité                      Phénomène 1        due au système de ventilation et à l’inétanchéité
                                                           du châssis existant                                         du châssis existant dans certaines configurations

                                                                            DIFFUSION au travers du mur
                                                                          n’abaissant pratiquement pas l’HR                  Phénomène 2
                                                                            & pas de condensation interne


                                                 CONDENSATION SUPERFICIELLE ?                                                  CONDENSATION SUPERFICIELLE ?
                                                   Si oui, sur une surface froide                  Phénomène 3                   Si oui, sur une surface froide
                                                           = LE VITRAGE                                                              = LE MUR EXTÉRIEUR


                                                 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   75




                      Diagramme psychrométrique (sans ventilation)
                      pour le châssis double ouvrant existant




                                                                                   Condensation superficielle                    Conditions de
                                                                                   sur surface froide dont la                    départ en T° et HR
                                                                                   T° est inférieure à 14,2°C                    (sdb)
                                                                                  Condensation                                              Exfiltration
                                                                                  superficielle sur le
                                                                                  simple vitrage
                                                                                  (Tjanvier=8,65°C)

                                                             À 8,65 °C, le contenu en eau
                                                              dans l’air descend à 6,96 g
                                                                   d’eau par kg d’air sec




                                                 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   76
Sans ventilation



   Salle de bain
                                                      SC 1                        Vitrage
                                                                                                              Unité s     EXISTANT
                                                                                                                           simple vitrage


sans ventilation                                                                  Mur extérieur                              non isolé

                                                                                  HR initiale                   %              64,0

                                                                                  Température consigne         °C                23

                                                                                  Effet exfiltration
                                                                                             Condensation
                                                                                                              oui/non           non
                                                                                     sur le mur extérieur ?

                                                                                   HR moyenne résultante        %              59,8
                                                                                  Exfiltration + diffusion
                                                                                  par le mur extérieur
                                                                                             Condensation
                                                                                                              oui/non           non
                                                                                     sur le mur extérieur ?

                                                                                   HR moyenne résultante        %              59,7
                                                                                  Exfiltration. + diffusion mur
                                                                                  + condensation sur vitrage
                                                                                              Condensation
                                                                                                             oui/non               non
                                                                                     sur le mur extérieur ?
                                                     |




                                                                                              Condensation           479 g/an (il y a condensation
                                                             SALLE DE BAIN                                   oui/non
                                                     LOC 4




                                                                                       sur le simple vitrage               d'octobre à avril)

                                                                                   HR moyenne résultante        %              52,7

              J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11       77




  Diagramme psychrométrique (avec ventilation)
  pour le châssis double ouvrant amélioré




                                                                                                Conditions de
                                                                                                départ en T° et HR
                                Condensation superficielle                                      (sdb)
                                sur surface froide dont la
                                T° est inférieure à 10,75°C                                              VENTILATION
                                                                                                         + exfiltration
                                Pas de condensation
                                superficielle
                                Aucune surface (vitrage
                                amélioré ou mur) ne descend
                                sous une T° de 10,75°C




              J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11       78
Avec ventilation



  Salle de bain
                    SC 1                       Vitrage
                                                                           Unité s      AM 1 à AM 5 et AM 7

                                                                                             double vitrage
                                                                                                                              AM 6

                                                                                                                          triple vitrage


avec ventilation                               Mur extérieur                                   non isolé                      isolé

                                               HR initiale                   %                   64,0                         64,0

                                               Température consigne         °C                    23                           23

                                               Effe t exfiltration

                                                          Condensation
                                                                           oui/non                non                         non
                                                  sur le mur extérieur ?

                                                HR moyenne résultante        %                   45,5                         45,5
                                               Exfiltration + diffusion
                                                                                     usion par le mur extérieur
                                               par le mur extérieur
                                                          Condensation
                                                                           oui/non                non                         non
                                                 sur le mur extérieur ?

                                                HR moyenne résultante        %                   45,4                         45,4
                                               Exfiltration. + diffusion mur
                                                                                     usion par le mur extérieur + condensation sur le vitrage
                                               + condensation sur vitrage
                                                          Condensation
                                                                           oui/non                non                         non
                                                  sur le mur extérieur ?
                   |




                                                          Condensation
                           SALLE DE BAIN                                   oui/non                non                         non
                   LOC 4




                                                   sur le simple vitrage

                                                HR moyenne résultante        %                   45,4                         45,4

              J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11        79




  Evolution du contenu en eau
  Châssis double ouvrant dans la salle-de-bains




              J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11        80
Evolution du contenu en eau
Châssis double ouvrant dans la salle-de-bains
                                                                Châssis dans une salle de bain Cas de figure SCx_SEy_LOC4 (peu importe l’orientation)
        Proportion
    Châssis – Local          Hygrométrie
                             Condensation
                             sur le vitrage
                               & humidité
                             relative finale                          1. Double V         2. Simple V        3. Double           4. Double       5. Châssis neuf      6. Châssis       7. Double V        8.
                                                            EXIST        châ ssis           feuilleté      châssis int. –       châssis int. -      double V.        neuf triple V.   mince châssis   Survitrage
                                          [g/an – %]
                                                                          exist.         châssis exist.     Simple V.            Double V.                                               existant
                      SC1 Double

                      imp oste fixe




                                                            479             non              non               non                    non             non                non
                       o uvrant &




                                                                                                                                                                                            /             /
                                                            52.7            45.4             45.4              45.4                   45 .4           45 .4              4 5.4
                       SC2 Simple

                      imposte fixe




                                                            315             non              non               non                    non             non                non
                        ouvra nt &




                                                                                                                                                                                            /             /
                                                            52.0            45.4             45.4              45.4                   45 .4           45 .4              4 5.4
                        SC3 Ch âssis
                         à g uillo tine




                                                            973                              non               non                    non                                                 non
                                                                             /                                                                         /                   /                              /
                                                            53.8                             45.4              45.4                   45 .4                                               45.4                     45.4   58 .2
                        SC4 Châs sis
                        à p etits-b ois




                                                            361                              non               non                    non             non                                 non
                                                                             /                                                                                             /                              /
                                                            51.0                             45.4              45.4                   45 .4           45 .4                               45.4                     45.4     58. 2
                        SC5 Châssis




                                                            480                               136              non                    non             non                non              136
                         métallique




                                                                             /                                                                                                                            /
                                                            49.6                             44.2              45.4                   45 .4           45 .4              4 5.4            44.2                     50.4
                      Bretèche en




                                                            2 406           non              non               non                    non             non
                          SC6

                          bo is




                                                                                                                                                                           /                /             /
                                                            53.6            52.3             52.3              52.3                   52 .3           52 .3


    LEGENDE | Quantité d’eau condensant sur le vitrage 
                      Pas de condensati on                                                                                                            Am él . non 
         A                                             B      < 100 g/an            C        < 500 g/an          D          > 500 g/an           /    envis agée  
                      s ur l e  vitrage  




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                                                                                             81




Conclusions "hygrométriques"

    Pratiquement toutes les améliorations permettent d’éviter
    la condensation superficielle apparaissant dans l’existant,
    et ce grâce à la ventilation hygiénique.
    Pour les configurations améliorées, la paroi froide devient
    le mur extérieur : on n’y observe aucune condensation
    superficielle (mur 36 cm en briques).
    Pour le châssis-type métallique, la paroi froide est le
    profilé métallique en lui-même : si l’on conserve le
    châssis existant (AM 2 & AM 7), de la condensation
    superficielle risque d’apparaître sur le profilé métallique,
    et ce uniquement dans les locaux à plus forte production
    de vapeur d’eau (salle-de-bains & cuisine).

          J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11                                                                                             82
Conclusions "hygrométriques"

  On n’observe jamais de condensation interne dans
  l’épaisseur du mur :
  o      La diffusion à travers le mur n’abaisse pratiquement pas le
         contenu en eau de l’air.
  o      L’isolation intérieure (8 cm) n’engendre pas de condensation
         interne derrière elle.




   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   83




Plus d’infos…




            Guides pratiques pour architectes (en cours de mise à jour),
                 téléchargeables depuis http://energie.wallonie.be

   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   84
Merci de votre attention

         Jean-Marie HAUGLUSTAINE
         Université de Liège - Faculté des Sciences
         •     Département des Sciences
               et Gestion de l’Environnement
         •     EnergySuD
         Avenue de Longwy 185
         B – 6700 ARLON
         •     Tél. : +32 (0) 63 23 09 00
         •     Fax : +32 (0) 63 23 08 94
         Rue de Pitteurs 2 (Bât. L3)
         B – 4020 LIÈGE
         •     Tél. : +32 (0) 4 366 94 83
         •     Fax : +32 (0) 4 366 95 37
         Courriel : jmhauglustaine@ulg.ac.be



   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11   85

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Rénovation d'un logement et ventilation

  • 1. Rénovation d’un logement et ventilation Prof. dr. ir. Jean-Marie HAUGLUSTAINE, Chargé de cours Faculté des Sciences – Département des Sciences et Gestion de l’Environnement Cycle de conférences « Un habitat durable à Bruxelles » Le Centre Urbain – Halles Saint Géry – 30/11/11 Sommaire  Pourquoi rénover ?  Comment rénover ? Choix  Pourquoi ventiler ?  « Combien » ventiler ? Forme  Comment ventiler ? U Conclusion parois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 2
  • 2. Épuisement des ressources énergétiques : déplétion des combustibles liquides moi mes enfants Source : COCHET Y ., Pétrole apocalypse, Editions Fayard, 275 p., 2005 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 3 Réchauffement climatique… Synthesis Report – Summary for Policymakers, Fourth Assessment Report, 2007 Source : Intergov ernmental Panel on Climate Change, Climate Change 2007: J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 4
  • 3. Consommation mondiale Consommation mondiale moi en énergie primaire : demain… mes enfants en énergie primaire : aujourd’hui J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 Source : WIESENFELD B., L’ énergie en 2050 – Nouveaux défis et faux espoirs, Editions EDP Sciences, 237 p. 2005 Source : BOBIN J.L., HUFFER E., NIFENECKER H., (Groupe Energie de la Société 6 5 Française de Phy sique), L’ énergie de demain : Techniques – Environnement - Economie, « Collection Grenoble Sciences – Rencontres Scientifiques », Editions EDP Sciences, 633 p., 2005
  • 4. Scénario du GIEC… J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 7 Améliorer les bâtiments existants ? : si non Hypothèses Energy consumption of residential buildings En 2010 : conso du parc (without improvement of existing buildings) résidentiel wallon = 340 350 kWh/m² Chaque année : 300 - construction de 1,8 % Energy consumption [kWh/m²] de nouveaux bâtiments 250 - conso des nouveaux bâtiments = 170 kWh/m² 200 jusque 2012, puis 130, puis New buildings diminue jusque 0 dès 2021 150 Old buildings - démolition de 1 % des 100 bâtiments existants. - aucune amélioration des 50 bâtiments existants En 2030, le parc résidentiel 0 wallon : 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 - = 120 % de celui de 2010 Year - a une consommation moyenne de 272 kWh/m². J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 8
  • 5. Améliorer les bâtiments existants ? : si oui Hypothèses En 2010 : conso du parc Energy consumption of residential buildings résidentiel wallon = 340 (with improvement of existing buildings: 2,32 %/yr) kWh/m² 350 Chaque année : 300 - construction de 1,8 % de nouveaux bâtiments Energy consumption [kWh/m²] 250 - conso des nouveaux bâtiments = 170 kWh/m² 200 jusque 2012, puis 130, puis diminue jusque 0 dès 2021 150 New buildings - démolition de 1 % des Old buildings bâtiments existants. 100 - amélioration des bâti- ments existants : conso 50 diminue de 2,32 %/an En 2030, le parc résidentiel 0 wallon : 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 - = 120 % de celui de 2010 Year - a une consommation moyenne de 170 kWh/m². J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 9 Prix de l’énergie… Source : Institut Wallon de Dév eloppement Économique et Social et d'Aménagement du Territoire, Influence du comportement, in Institut Wallon de Dév eloppement Économique et Social et d'Aménagement du Territoire, Centre de Recherches en Architecture (CRA-UCL), Notes de cours du Cycle de Formation 1989-1990 des Responsables Énergie, Session "Gestion" (Chapitre 3), Éditeur : Institut Wallon de Dév eloppement Économique et Social et d'Aménagement du Territoire, 28 p., 1989 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 10
  • 6. Prix de l’énergie et géopolitique : prix du pétrole brut, de 1972 à 2006 Source : FAVENNEC J .-P., Géopolitique de l’énergie : Bes oins , res s ources, échanges mondiaux, I FP P ublications, E ditions TECHNIP, 2 84 p., 2 0 07 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 11 Sommaire  Pourquoi rénover ?  Comment rénover ? Choix  Pourquoi ventiler ?  « Combien » ventiler ? Forme  Comment ventiler ? U Conclusion parois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 12
  • 7. Programme de rénovation Adéquation au programme Choix Étanchéité à l’eau et à l ’air URE Forme Stabilité Uparois Sécurité Réglementation Acoustique Sfen Aspect, etc. J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 13    gérer  +  0 + J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 14
  • 8. L’enveloppe vue globalement Coupe reprenant les principes de position- nement de l’isolation thermique des parois J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 15 Rénovation de la toiture Étanchéité à l’eau Choix Structure Étanchéité à l’air et à la poussière Forme Isolation thermique Uparois Étanchéité à la vapeur d’eau Éclairage naturel des locaux sous la toiture Isolation acoustique Sfen Réaction et résistance au feu J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 16
  • 9. Toitures inclinées : plancher du grenier J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 17 Toitures inclinées : climat 2 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 18
  • 10. Toiture inclinée : versants o En intervenant par l’extérieur Choix Forme Uparois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 19 Toiture inclinée : versants o En intervenant par l’extérieur Choix Forme Uparois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 20
  • 11. Toitures inclinées : versants de la toiture o En intervenant par l’intérieur Choix Forme Uparois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 21 Toitures inclinées : climat 3 Double vitrage J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 22
  • 12. Fenêtres Film film Survitrage survitrage Châssis intérieur double châssis double vitrage J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 23 Fenêtres : calefeutrage J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 24
  • 13. Portes : calefeutrage J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 25 Plus en détails : ponts thermiques ? J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 26
  • 14. Ponts thermiques ? o Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique Intersection entre le mur extérieur et la dalle de sol (vue en coupe) J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 27 Ponts thermiques ? o Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 28
  • 15. Ponts thermiques ? o Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 29 Ponts thermiques ? o Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 30
  • 16. Ponts thermiques ? o Ou règle 2 : Interposition d’un élément isolant J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 31 Ponts thermiques ? o Règle 2 non respectée J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 32
  • 17. Ponts thermiques ? o Règle 2 non respectée J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 33 Ponts thermiques ? o Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre résistance Intersection entre le mur extérieur et le mur de refend (vue en plan) J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 34
  • 18. Ponts thermiques ? o Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre résistance J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 35 Ponts thermiques ? o Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre résistance J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 36
  • 19. Sommaire  Pourquoi rénover ?  Comment rénover ? Choix  Pourquoi ventiler ?  « Combien » ventiler ? Forme  Comment ventiler ? U Conclusion parois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 37 Pourquoi ventiler ? J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 38
  • 20. Pourquoi ventiler ? J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 39 Pourquoi ventiler ? J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 40
  • 21. Pourquoi ventiler ? J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 41 Sommaire  Pourquoi rénover ?  Comment rénover ? Choix  Pourquoi ventiler ?  « Combien » ventiler ? Forme  Comment ventiler ? U Conclusion parois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 42
  • 22. Ventilation : les normes et les exigences pour les bâtiments résidentiels Pour les bâtiments résidentiels o La norme belge NBN D50-001 prévoit : Amenée d’air dans les espaces dits "secs« • A savoir où la production de vapeur d’eau est faible : o salle de séjour, chambres, salles d’étude ou de jeu Ouvertures de transfert direct au droit des portes intérieures et/ou des murs intérieurs • Pour permettre le transfert de l’air depuis les locaux "secs" vers les locaux "humides" o W-C, salle de bain, cuisine… Évacuation d’air au départ des espaces dits "humides", directement vers l’extérieur Ponctuellement, ventilation intensive ou périodique : • Pour évacuer des odeurs désagréables exceptionnelles et temporaires • Ou en cas de surchauffe thermique temporaire J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 43 Ventilation : les normes et les exigences pour les bâtiments résidentiels selon la NBN D50-001 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 44
  • 23. Ventilation : les normes et les exigences pour les bâtiments résidentiels J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 45 Exigences de ventilation dans les bâtiments résidentiels : selon Annexe V de l’Arrêté PEB max. 72 m3/h + autres petites dérogations par rapport à la norme : • L’air fourni peut être pris dans un local adjacent non chauffé, sous certaines conditions • On peut amener de l’air par le versant d’une toiture + recommandations non prévues par la norme : • Empêcher pénétration d’eau et intrusion d’insectes J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 46
  • 24. Sommaire  Pourquoi rénover ?  Comment rénover ? Choix  Pourquoi ventiler ?  « Combien » ventiler ? Forme  Comment ventiler ? U Conclusion parois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 47 Comment ventiler ? Les 4 systèmes de ventilation o Le système de ventilation naturelle (A) Permet de réaliser une ventilation de base au moindre coût (de réalisation) • Très simple de conception • Demande peu d’entretien o Les systèmes de ventilation mécaniques (B, C, D) Permettent un meilleur contrôle des flux d’air au travers du bâtiment que le système de la ventilation naturelle De plus, selon le système choisi, il est possible de filtrer l’air amené (B, D) dans un local ou de récupérer la chaleur de l’air extrait (D) J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 48
  • 25. J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 49 Système A J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 50
  • 26. Système A Possibilité d’insérer des O.A.R. dans les châssis en bois J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 51 Ouvertures de transfert J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 52
  • 27. Système B J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 53 Système C J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 54
  • 28. Système D J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 55 Avantages et inconvénients des 4 systèmes J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 56
  • 29. Avantages et inconvénients des 4 systèmes J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 57 Quel système de ventilation en rénovation ? o Les systèmes C et D mettent le bâtiment en légère dépression, ce qui réduit le flux de vapeur d’eau traversant les parois de l’enveloppe (cas en France, où le système C a été directement appliqué en complément de l’isolation thermique par l’intérieur) J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 58
  • 30. Sommaire  Pourquoi rénover ?  Comment rénover ? Choix  Pourquoi ventiler ?  « Combien » ventiler ? Forme  Comment ventiler ? U Conclusion parois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 59 Conclusion : rénovation environnementale Est-il possible d’améliorer l’impact environnemental de la rénovation des châssis existants, tout en respectant leur valeur patrimoniale ? Si OUI… quelles améliorations appliquées au châssis permettent de réaliser cette rénovation ? La rénovation environnementale sera envisagée selon une démarche globale et complète, intégrant l’évaluation de toutes les performances des châssis J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 60
  • 31. Choix des châssis Châssis existants représentatifs de la ville de Bruxelles Châssis à valeur patrimoniale (non protégés) choisis en concertation avec la Commission des Monuments & Sites de la RBC http://www.rfi.fr/actufr/articles/095/article_59185.asp Double Simple Châssis Châssis Châssis Bretèche ouvrant ouvrant guillotine à petit-bois métallique en bois J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 61 Châssis-types étudiés J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 62
  • 32. Châssis-types étudiés J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 63 Châssis-types étudiés J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 64
  • 33. Châssis-types étudiés J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 65 Châssis-types étudiés J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 66
  • 34. Châssis-types étudiés J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 67 Méthodologie : choix des améliorations Définition de 6 améliorations-types à appliquer à chaque châssis existant, en fonction de ses spécificités AM 1 AM 2 AM 3 – AM 4 AM 5 AM 6 (amélioration complète) DV neuf dans SV feuilleté dans Double châssis intérieur avec SV ou Châssis neuf avec DV Châssis neuf avec TV feuillure existante feuillure existante DV & conservation du châssis existant en remplacement total +isolant +ventil. av. échangeur J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 68
  • 35. Définition des configurations fictives BUT : objectiver la pertinence des différentes améliorations par la comparaison de leurs performances chiffrées, et ce pour chaque châssis-type Fixer un cadre de travail : définition d’hypothèses par la création d’environnements intérieur et extérieur fictifs mais représentatifs de la réalité en conditions extrêmes Chambre 4 utilisations 2 situations Séjour extérieures de local Cuisine Châssis au NORD Châssis au SUD Salle-de-bains dans une rue calme dans une rue bruyante et ombragée et ensoleillée J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 69 Etude d’une configuration 1 des 4 utilisations de local Châssis-type existant 1 des 2 dans 1 des 8 configurations situations extérieures Perf. Perf. Perf. hygrométriques lumineuses acoustiques Châssis-type Qualité d’air Perf. esthétiques amélioré Châssis-type intérieur & patrimoniales dans la même existant Surchauffe Perf. techniques configuration dans son local Perf. thermiques Perf. économiques devient la configuration COMPARAISON J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 70
  • 36. Performances de qualité de l’air : taux de CO2 comme indice de la QAI Initialement, sans occupation [CO2] identique à l’air extérieur Bruxelles : 400 ppm Dégagement par les occupants suivant leur niveau d’activité Au repos : 10 litres de CO2 par heure et par personne Au travail léger : 20 litres de CO2 par heure et par personne Augmentation du taux de CO2 Renouvellement de l’air selon un certain débit Dans les cas EXISTANTS : débit d’in-exfiltration par l’inétanchéité du châssis Dans les cas AMÉLIORÉS : débits normatifs de ventilation hygiénique Diminution du taux de CO2 Taux de CO2 final Valeur limite de référence en résidentiel : maximum 1500 ppm Taux acceptable souvent rencontré : de 3 000 à 5 000 ppm (en fin de nuit dans une chambre) J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 71 Etanchéité à l’air du châssis mesurée in situ Mesure de la pression extérieure Ventilateur créant la dépression Film étanche à l’air fixé sur Différences de pression (dans ce cas) dans le local l’ébrasement intérieur par rapport à l’intérieur J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 72
  • 37. Etanchéité à l’air du châssis mesurée in situ Débit de fuite à 50 Pa mesuré in situ Réf. en neuf 4 m³/h 54 m³/h 64 m³/h 60 m³/h 88 m³/h 117 m³/h² 74 m³/h J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 73 Conclusions "qualité d’air intérieur" Toutes les améliorations permettent d’obtenir une qualité d’air intérieure excellente, et ce grâce à la ventilation hygiénique. Pour les châssis existants (hormis le châssis métallique trop peu étanche), il sera nécessaire d’ouvrir la fenêtre avant le terme de l’occupation, afin d’abaisser le taux de CO2 sous le seuil de référence de 1500 ppm. Une ventilation hygiénique est donc indispensable pour garantir une bonne qualité d’air tout au long de l’occupation du local. Cela renforce la pertinence de l’hypothèse appliquée à toutes les améliorations (installation d’un système de ventilation hygiénique). J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 74
  • 38. Évaluation des performances hygrométriques : Processus d’évolution du contenu en eau Contenu en eau initial DIMINUTION du contenu en eau de l’air du local en fonction des conditions initiales de température et d’humidité relative du local SANS ventilation hygiénique AVEC ventilation hygiénique Cas EXISTANTS définis par le Cas AMÉLIORÉS définis par le débit normatif débit d’in-exfiltration mesuré in situ dépendant du local (fonction et surface) sdb : EXFILTRATION sdb : VENTILATION + EXFILTRATION due à l’inétanchéité Phénomène 1 due au système de ventilation et à l’inétanchéité du châssis existant du châssis existant dans certaines configurations DIFFUSION au travers du mur n’abaissant pratiquement pas l’HR Phénomène 2 & pas de condensation interne CONDENSATION SUPERFICIELLE ? CONDENSATION SUPERFICIELLE ? Si oui, sur une surface froide Phénomène 3 Si oui, sur une surface froide = LE VITRAGE = LE MUR EXTÉRIEUR J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 75 Diagramme psychrométrique (sans ventilation) pour le châssis double ouvrant existant Condensation superficielle Conditions de sur surface froide dont la départ en T° et HR T° est inférieure à 14,2°C (sdb) Condensation Exfiltration superficielle sur le simple vitrage (Tjanvier=8,65°C) À 8,65 °C, le contenu en eau dans l’air descend à 6,96 g d’eau par kg d’air sec J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 76
  • 39. Sans ventilation Salle de bain SC 1 Vitrage Unité s EXISTANT simple vitrage sans ventilation Mur extérieur non isolé HR initiale % 64,0 Température consigne °C 23 Effet exfiltration Condensation oui/non non sur le mur extérieur ? HR moyenne résultante % 59,8 Exfiltration + diffusion par le mur extérieur Condensation oui/non non sur le mur extérieur ? HR moyenne résultante % 59,7 Exfiltration. + diffusion mur + condensation sur vitrage Condensation oui/non non sur le mur extérieur ? | Condensation 479 g/an (il y a condensation SALLE DE BAIN oui/non LOC 4 sur le simple vitrage d'octobre à avril) HR moyenne résultante % 52,7 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 77 Diagramme psychrométrique (avec ventilation) pour le châssis double ouvrant amélioré Conditions de départ en T° et HR Condensation superficielle (sdb) sur surface froide dont la T° est inférieure à 10,75°C VENTILATION + exfiltration Pas de condensation superficielle Aucune surface (vitrage amélioré ou mur) ne descend sous une T° de 10,75°C J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 78
  • 40. Avec ventilation Salle de bain SC 1 Vitrage Unité s AM 1 à AM 5 et AM 7 double vitrage AM 6 triple vitrage avec ventilation Mur extérieur non isolé isolé HR initiale % 64,0 64,0 Température consigne °C 23 23 Effe t exfiltration Condensation oui/non non non sur le mur extérieur ? HR moyenne résultante % 45,5 45,5 Exfiltration + diffusion usion par le mur extérieur par le mur extérieur Condensation oui/non non non sur le mur extérieur ? HR moyenne résultante % 45,4 45,4 Exfiltration. + diffusion mur usion par le mur extérieur + condensation sur le vitrage + condensation sur vitrage Condensation oui/non non non sur le mur extérieur ? | Condensation SALLE DE BAIN oui/non non non LOC 4 sur le simple vitrage HR moyenne résultante % 45,4 45,4 J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 79 Evolution du contenu en eau Châssis double ouvrant dans la salle-de-bains J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 80
  • 41. Evolution du contenu en eau Châssis double ouvrant dans la salle-de-bains Châssis dans une salle de bain Cas de figure SCx_SEy_LOC4 (peu importe l’orientation) Proportion Châssis – Local Hygrométrie Condensation sur le vitrage & humidité relative finale 1. Double V 2. Simple V 3. Double 4. Double 5. Châssis neuf 6. Châssis 7. Double V 8. EXIST châ ssis feuilleté châssis int. – châssis int. - double V. neuf triple V. mince châssis Survitrage [g/an – %] exist. châssis exist. Simple V. Double V. existant SC1 Double imp oste fixe 479 non non non non non non o uvrant & / / 52.7 45.4 45.4 45.4 45 .4 45 .4 4 5.4 SC2 Simple imposte fixe 315 non non non non non non ouvra nt & / / 52.0 45.4 45.4 45.4 45 .4 45 .4 4 5.4 SC3 Ch âssis à g uillo tine 973 non non non non / / / / 53.8 45.4 45.4 45 .4 45.4 45.4 58 .2 SC4 Châs sis à p etits-b ois 361 non non non non non / / / 51.0 45.4 45.4 45 .4 45 .4 45.4 45.4 58. 2 SC5 Châssis 480 136 non non non non 136 métallique / / 49.6 44.2 45.4 45 .4 45 .4 4 5.4 44.2 50.4 Bretèche en 2 406 non non non non non SC6 bo is / / / 53.6 52.3 52.3 52.3 52 .3 52 .3  LEGENDE | Quantité d’eau condensant sur le vitrage  Pas de condensati on    Am él . non  A  B  < 100 g/an  C  < 500 g/an  D  > 500 g/an  /  envis agée   s ur l e  vitrage   J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 81 Conclusions "hygrométriques" Pratiquement toutes les améliorations permettent d’éviter la condensation superficielle apparaissant dans l’existant, et ce grâce à la ventilation hygiénique. Pour les configurations améliorées, la paroi froide devient le mur extérieur : on n’y observe aucune condensation superficielle (mur 36 cm en briques). Pour le châssis-type métallique, la paroi froide est le profilé métallique en lui-même : si l’on conserve le châssis existant (AM 2 & AM 7), de la condensation superficielle risque d’apparaître sur le profilé métallique, et ce uniquement dans les locaux à plus forte production de vapeur d’eau (salle-de-bains & cuisine). J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 82
  • 42. Conclusions "hygrométriques" On n’observe jamais de condensation interne dans l’épaisseur du mur : o La diffusion à travers le mur n’abaisse pratiquement pas le contenu en eau de l’air. o L’isolation intérieure (8 cm) n’engendre pas de condensation interne derrière elle. J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 83 Plus d’infos… Guides pratiques pour architectes (en cours de mise à jour), téléchargeables depuis http://energie.wallonie.be J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 84
  • 43. Merci de votre attention Jean-Marie HAUGLUSTAINE Université de Liège - Faculté des Sciences • Département des Sciences et Gestion de l’Environnement • EnergySuD Avenue de Longwy 185 B – 6700 ARLON • Tél. : +32 (0) 63 23 09 00 • Fax : +32 (0) 63 23 08 94 Rue de Pitteurs 2 (Bât. L3) B – 4020 LIÈGE • Tél. : +32 (0) 4 366 94 83 • Fax : +32 (0) 4 366 95 37 Courriel : jmhauglustaine@ulg.ac.be J.-M. HAUGLUSTAINE – Rénovation d’un logement et ventilation – Un habitat durable à Bruxelles – 30/11/11 85