Les clés de la réglementation thermique

Isolation thermique du bâtiment : introduction

Caractériser un matériau

Les matériaux ne sont pas tous égaux devant les transferts de chaleur. 

 Il existe différentes grandeurs permettant de caractériser la contribution d’un matériau à l’isolation du bâtiment : 

La conductivité thermique ou le lambda

La conductivité thermique représente l’aptitude du matériau à se laisser traverser par la chaleur. C’est une caractéristique intrinsèque aux matériaux homogènes. Elle s’exprime en W/(m.K).

Plus le lambda est faible plus la matière est isolante. 

Dans une même famille d’isolants, on peut trouver des produits avec différentes performances. La conductivité thermique de la famille des polystyrènes expansés peut aller de 0.04 à 0.03 W/(m.K) selon le procédé de fabrication. La conductivité thermique est mesurée en laboratoire. 

Dans le cadre du marquage CE, les fabricants d’isolants thermiques sont tenus d’indiquer la valeur sur les produits. Pour garantir la fiabilité de l’information fournie au consommateur, la caractéristique peut faire l’objet d’une certification volontaire, comme l’ACERMI (Association pour la CERtification des Matériaux Isolants créée par le CSTB et le LNE). C’est le cas des isolants de la gamme Placo^®.
Pour les isolants non certifiés, les règles ThU en vigueur donnent des valeurs par défaut pour les matériaux principaux.

La résistance thermique d’un matériau ou R

La résistance thermique d’un matériau caractérise sa capacité à ralentir le transfert de chaleur réalisé par conduction. Elle s’exprime en m2 .K/W. Elle est calculée avec la formule suivante : R = e/λ, avec e = l’épaisseur d’isolant (en mètre).

Plus la résistance thermique est élevée, plus le matériau est isolant. 

Dans le cadre du marquage CE, et comme pour la conductivité thermique, la résistance thermique des isolants thermiques doit être indiquée sur les produits par le fabricant. Pour garantir la fiabilité de l’information fournie à l’acheteur, la caractéristique peut faire l’objet d’une certification volontaire.

La déperdition thermique dans une paroi ou Up

Le coefficient de transmission thermique Up traduit la quantité de chaleur s’échappant au travers d’une paroi. Il s’exprime en W/(m2 .K).

C’est le véritable indicateur de la paroi. Il représente la somme des résistances thermiques qui composent la paroi en tenant compte des ponts thermiques intégrés (montants, appuis…).

Les ponts thermiques intégrés sont des ruptures dans la barrière isolante. Plus ils sont importants, plus la performance de la paroi est dégradée. Leurs valeurs sont fournies par les fabricants après certification du CSTB, notamment dans les Avis Techniques des systèmes constructifs. Par défaut, elles peuvent également être estimées à l’aide des règles ThU en vigueur.

La performance du système et la qualité de sa mise en œuvre sont des éléments prépondérants de cet indicateur.

Plus le coefficient Up est faible, moins il y a de déperdition, plus la paroi est performante thermiquement.

Avec Rparoi = somme des résistances thermiques des composants de la paroi + résistances superficielles.

Principes clés de l'isolation thermique

Les transferts de chaleur

Lorsque deux éléments présentent des températures différentes, un échange de chaleur s'établit jusqu'à ce que les températures des deux éléments soient identiques. La chaleur va toujours du corps chaud vers le corps froid. Il est impossible d'empêcher ce phénomène d'échange, le but de l'isolation est donc de le freiner fortement.

Pour gérer au mieux ce transfert et pour conserver la chaleur, 3 éléments doivent être pris en compte :

• Les caractéristiques isolantes du matériau : plus le matériau est isolant, plus la chaleur sera conservée (gestion du phénomène de conduction),
• La gestion de l'air : plus l'air est immobile, moins il y a d'échanges thermiques entre les deux éléments et mieux la chaleur est conservée (gestion du phénomène de convection),
• L'émissivité du matériau : plus l'émissivité en ondes électromagnétiques de l'isolant est faible, moins il y a de transfert de chaleur (gestion du phénomène de rayonnement).

La résistance superficielle d'une paroi Rse et Rsi (en m2.K/W)

Ces valeurs caractérisent la part des échanges thermiques qui se réalise à la surface des parois par convection et rayonnement. Elle dépend du sens du flux de chaleur et de l'orientation de la paroi :

• Rsi pour les échanges sur la surface de paroi interne,
• Rse pour les échanges sur la surface de paroi externe.

La performance des parois

• La résistance thermique d'une paroi homogène : Rparoi  (en m2.K/W) caractérise la somme des transferts de chaleur réalisés par conduction au sein des matériaux et des échanges thermiques superficiels réalisés par convection et rayonnement.

Plus la résistance thermique de la paroi est élevée plus la paroi est isolante.

La déperdition d'une paroi en partie courante : Uc  (en W/(m2.K)). Ce coefficient de transmission thermique d'une paroi homogène Uc traduit la quantité de chaleur s'échappant au travers d'une paroi homogène de 1m² pour un différentiel de 1 degré. Il sert à caractériser les déperditions thermiques d'une paroi homogène composée d'un matériau simple ou de plusieurs matériaux. 

Plus le coefficient UC est faible moins il y a de déperdition et plus la paroi est performante thermiquement, assurant son rôle d'isolant thermique.

• La déperdition thermique dans une paroi : Up (en W/(m2.K)) : le coefficient de transmission thermique Up  traduit la quantité de chaleur s'échappant au travers d'une paroi, incluant des ponts thermiques intégrés, de 1m² pour un différentiel de 1 degré.

Plus le coefficient Up est faible, moins il y a de déperdition et plus la paroi est performante thermiquement.

Résumé des principales valeurs de résistance thermique et de déperditions thermiques d'une paroi

Les ponts thermiques

Les ponts thermiques intégrés rassemblent les ponts thermiques créés dans la paroi par des éléments tels que les ossatures métalliques, appuis et autres accessoires. Ils ne doivent pas être confondus avec les ponts thermiques de liaisons qui caractérisent quant à eux les interfaces de parois. Ils s'expriment en W / (m.K).

Pont thermiques intégrés

Ponts thermiques de liaisons

Les enjeux et les bénéfices d’une bonne isolation thermique

Réduire l'impact sur l'environnement

Améliorer l'isolation des bâtiments permet à la fois de réduire ses émissions de CO2 et de diminuer sa consommation d'énergie. En France, le secteur du bâtiment représente en effet :

• 25 % des émissions de CO2, principal responsable de l'effet de serre,
• 46 % des consommations d'énergie, principal phénomène qui contribue au réchauffement climatique

Réaliser des économies sur la consommation de chauffage

Le plus gros poste de dépenses énergétiques dans le logement correspond au chauffage. Les principales sources de déperditions d’énergie sont les murs, les fenêtres et la toiture.  

Améliorer son confort de vie à la fois en hiver et en été

• Confort d'hiver : une bonne isolation permet d’éviter la sensation de paroi froide en hiver,
• Confort d'été : l’isolation constitue un frein au transfert de chaleur et contribue au confort en été associé à d’autres facteurs tels que : protections solaires, surventilation nocturne… 

• Valoriser et pérenniser son patrimoine : une bonne isolation, associée à une bonne étanchéité à l'air et une ventilation maîtrisée, apportent aux bâtiments: une meilleure durabilité, suppression des risques de condensation, etc. 

Les réglementations thermiques

RE 2020

La RE 2020 a remplacé la RT 2012 depuis le 01/01/2022.  

La nouvelle réglementation environnementale (RE 2020) s'applique à la construction neuve depuis le 1er janvier 2022. Elle englobe des normes à destination des professionnels du bâtiment : les efforts sur l'efficacité énergétique des bâtiments sera renforcée et leur impact carbone sera évalué tout au long de leur durée de vie.

Quels sont les enjeux et les objectifs de la RE 2020 ?

Le dérèglement climatique a conduit la France à se doter d'une Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) qui indique le chemin à suivre pour réduire drastiquement notre impact environnemental et nos émissions de gaz à effet de serre.  

Rappelons que le bâtiment représente 40% des consommation d'énergie et 25% des émissions de GES en France. C'est donc un secteur majeur sur lequel agir pour atteindre les objectifs de réduction du carbone, et l'entrée en vigueur d'une nouvelle réglementation dite environnementale arrive à point nommé.  

Les grands objectifs de la RE 2020 s’articulent autour de trois idées : 

⦁    Poursuivre l’amélioration de la sobriété et de la performance énergétique des bâtiments neufs, et utiliser des énergies moins carbonées. 

⦁    Diminuer l’impact carbone des bâtiments neufs en évaluant de façon systématique leur analyse de cycle de vie (ACV). Ce qui explique le passage de RT à RE...

⦁    Limiter l'inconfort estival au sein des bâtiments neufs en garantissant la fraicheur pendant les épisodes caniculaires amenés à être plus fréquents. 

La RT 2012 comportait 3 grandes exigences de résultats, des exigences de moyens, ainsi que des dispositifs de prise en compte.
 

Exigences de moyens
 

• Étanchéité à l’air

Elle est mesurée grâce à une mise en pression/dépression du bâti qui permet de mettre en évidence les éventuelles fuites d’air parasites. Le test est obligatoire en résidentiel. L’indice correspondant est le Q4. Le tableau ci-dessous résume les valeurs exigées en fonction du type de bâtiment :

•  Généralisation de l’utilisation des Energies renouvelables (ENR) en maison individuelle,
• Traitement des ponts thermiques :

– Pont thermique moyen de plancher intermédiaire

– Pont thermique moyen de plancher intermédiaire
 

• Surfaces minimales de baies vitrées extérieures

– 1/6 SHAB

Dispositifs de prise en compte de la RT 2012

Au dépôt de permis de construire

L’attestation est établie par la maîtrise d’ouvrage ou son représentant et s’appuie sur le récapitulatif standardisé d’étude thermique simplifiée. Elle atteste les informations suivantes : SHONRT, Bbio ≤ Bbiomax, Appro ENR, Sbaies ext ≥ 1/6 SHAB…

À l’achèvement des travaux

L’attestation est établie par l’Architecte, le Diagnostiqueur, le Bureau de contrôle et l’Organisme de certification. Elle s’appuie sur les informations transmises par le maître d’ouvrage et atteste de la prise en compte des éléments présentés dans l’étude thermique durant tout le déroulement des travaux.

LE + PLACO^®

Toutes les régions ne sont pas soumises aux mêmes obligations au regard de la RT 2012. Aujourd’hui, 8 zones climatiques de référence sont définies et permettent d’adapter plus finement les exigences de construction aux spécificités régionales.

A retrouver dans les annexes techniques : l’Intégrale des solutions en fonction des zones climatiques pour les différents types d’énergie obtenues, et ce, à partir de simulations réalisées sur des maisons types avec le nouveau moteur de calcul réglementaire ThBCE2012 V.1.1.6.3.
 

Construction existante

L’objectif général de cette réglementation est d’assurer une amélioration significative de la performance énergétique d’un bâtiment existant lorsqu’un maître d’ouvrage entreprend des travaux susceptibles d’apporter une telle amélioration.

Depuis 2007, en fonction de la surface de bâtiments à rénover, on applique soit la RT “globale” soit la RT “élément par élément” :
 

* Le coût des travaux tient compte des travaux sur la performance énergétique et des travaux connexes nécessaires lors du projet et des travaux de même nature intervenus dans les deux années précédentes.

La RT “globale”

• Niveaux de performances thermiques à respecter pour la RT globale

La RT “élément par élément”

La réglementation définit une performance minimale pour l’élément remplacé ou installé.

Depuis le 1er janvier 2023 , l’arrêté du 22 mars 2017, a augmenté certains niveaux de performance thermique et énergétique d'éléments d'isolation.  
Les valeurs de résistance thermique (R) minimales des parois sont désormais:  

Isolation des murs extérieurs

R =3,2 m2.K/W dans les zones climatiques H1 et H2 ;

R = 2,2 m2.K/W dans la zone climatique H3.

Isolation des murs en contact avec un volume non chauffé

R = 2,5 m2.K/W dans toutes les zones climatiques.

Isolation des toitures terrasses

R = 4,5 m2.K/W dans la zone climatique H1 ;

R = 4,3 m2.K/W dans la zone climatique H2 ;

R = 4 m2.K/W dans la zone climatique H3.

Isolation des planchers des combles perdus

R = 5,2 m2.K/W, quelle que soit la zone climatique.

Isolation des combles aménagés

R = 5,2 m2.K/W dans la zone climatique H1 ;

R = 4,5 m2.K/W dans la zone H2 ;

R = 4 m2.K/W dans la zone climatique H3.

Isolation des planchers bas donnant sur local non chauffé ou extérieur

R = 3 m2.K/W dans les zones climatiques H1 et H2 ;

R = 2,1 m2.K/W dans la zone climatique H3. 

Hygrométrie : perméance des doublages

La condensation est la transformation sous forme d’eau liquide de la vapeur d’eau contenue dans l’air ambiant au contact d’un élément froid ou lors d’une augmentation de la pression.

Lorsqu’une paroi sépare deux ambiances ayant des degrés hygrométriques différents, il y a, si la paroi n’est pas étanche, migration de vapeur de l’ambiance présentant la pression de vapeur la plus élevée vers l’ambiance dont la pression est moins élevée. Les pare-vapeur (résistance à la diffusion de vapeur élevée) sont employés pour provoquer une chute brutale des pressions partielles et éviter les condensations dans l’épaisseur des matériaux isolants.

Afin de faciliter les règles d’utilisation des pare-vapeur, les doublages ont été classés en trois catégories d’après leur perméance :

• Catégorie P1 : doublages destinés aux parois en maçonnerie ou en béton situées en dehors des zones très froides (1) et dont la résistance thermique est supérieure ou égale à 0.086 m2 .K/W,
• Catégorie P2 : doublages destinés aux parois en béton plein, de granulats courants d’épaisseur inférieure à 15 cm et dont la résistance thermique est inférieure à 0.086 m2 .K/W,
• Catégorie P3 : doublages destinés aux zones très froides (1) et aux murs revêtus d’un enduit plâtre, quelle que soit la résistance thermique du mur à doubler.

Étanchéité à la pluie selon le type de murs

Les DTU 20.1 pour les parois en maçonnerie et 23.1 pour les parois en béton fixent les dispositions constructives propres à satisfaire au bon comportement des façades. Ces dispositions ont une influence sur le choix et la mise en œuvre des doublages intérieurs. Les cas les plus courants sont explicités ci-dessous. Se reporter aux DTU en vigueur pour les cas non traités.

(1) Une construction est considérée en “zone très froide” lorsque la température de base du lieu est inférieure à -15°C ou lorsque l’altitude est supérieure à 600 m en zone climatique H1.

(2) Construction de type A : situées à l’intérieur des grands centres urbains. 

(3) Construction de type B : situées dans les villes petites ou moyennes ou à la périphérie des grands centres urbains.