Suivi monitoré d’un chantier bâtiment expérimental déployant des peintures à base de céramique

Le Cerema est intervenu pour le compte du bailleur social Allier Habitat afin d’évaluer la performance de différentes solutions d’isolation thermique sur trois pavillons de son parc de logements. L’utilisation du système de monitoring en temps réel THEMIS développé par le Cerema a permis de comparer différents bouquets de travaux et ainsi aider le bailleur social à la définition de son programme pluriannuel de rénovation énergétique

Bailleur social du département de l’Allier, Allier Habitat dispose d’un parc de 4700 logements. Un tiers de ce patrimoine est majoritairement composé de logements individuels ou semi-collectifs de type T2/T3, très énergivores (diagnostic de performance énergétique de classe E, F ou G). Allier Habitat a souhaité évaluer l’intérêt de plusieurs bouquets de travaux avant d’engager un important programme de rénovation énergétique de ses logements.

 

UN MONITORING EN TEMPS RÉEL SUR TROIS PAVILLONS 

La mission du Cerema était d'évaluer les performances réelles, tant au niveau des consommations énergétiques que du confort des occupants, des travaux engagés sur des pavillons représentatifs de son parc immobilier.

L’étude consistait à évaluer la performance de l’enveloppe de trois pavillons similaires, chauffés électriquement et construits en 1995 sur la commune d’Escurolles. Ces trois pavillons ont bénéficié du remplacement des menuiseries extérieures et de la mise en œuvre d’un complément d’isolation au niveau des combles. Le pavillon témoin n’a pas fait l’objet de travaux supplémentaires.

A contrario, les deux autres pavillons ont bénéficié d’une isolation thermique par l’extérieur : le premier recevait un isolant thermique classique de type polystyrène expansé alors qu’une peinture isolante à base de céramique était appliquée sur le second.

Afin d’évaluer les performances réelles des différents pavillons, il a été décidé d’utiliser un système de monitoring temps réel innovant développé par le Cerema. Le dispositif THEMIS (Thermic and Energetic Monitoring System) a ainsi été déployé sur site au cours de la période comprise entre le printemps 2018 et la fin de l’été 2019. Ce dispositif a permis d’obtenir l’ensemble des données de consommation énergétique et de confort hygrothermique des trois pavillons. 

 

Themis : Un outil de monitoring en temps réel pour analyser le comportement énergétique et thermique des bâtiments

En complément, le Cerema a conduit plusieurs investigations nécessaires à l’établissement du bilan thermique des enveloppes et à l’analyse des données.

Ainsi, des mesures de ventilation, des relevés de masque solaire, des mesures d’étanchéité à l’air, une analyse thermographique de l’enveloppe et des enquêtes d’usage auprès des occupants ont été réalisés au cours de l’année d’expérimentation.

graphique des performances d'une maison

EVALUATION DE LA PERFORMANCE DES ENVELOPPES ET DU CONFORT

À partir de l’ensemble de ces données, un bilan thermique détaillé a été réalisé pour chaque pavillon. Les pertes au travers de l’enveloppe de chaque maison ont été évaluées. Un indicateur Ubât expérimental en W/(m².K), coefficient moyen de déperdition par transmission à travers les parois déperditives a alors été calculé par THEMIS.

Cet indicateur permet de comparer les performances de chaque bouquet de travaux.

De la même manière, à partir des données de température et d’hygrométrie relevées et grâce à l’utilisation d’un module de post-traitement des données dédié, THEMIS permet de visualiser simplement les diagrammes de confort sur une période choisie et, de la sorte, d’évaluer le niveau de confort intérieur en été et en hiver.


DES RÉSULTATS EXPLICITES POUR LA PERFORMANCE ÉNERGÉTIQUE MAIS NUANCÉS POUR LE CONFORT

Le monitoring en temps réel a permis de détecter une importante variabilité des usages et de l’occupation des logements (changement de locataires, talons de consommations électriques, utilisation de chauffage d’appoint ou de climatiseur, habitudes d’aération des logements…, etc.).

Un inconfort significatif lors des fortes chaleurs a été mis en avant par les mesures même si le ressenti des occupants est hétérogène. L’utilisation d’un climatiseur, les différences significatives rencontrées dans l’utilisation des dispositifs d’occultation ou encore dans les pratiques d’aération n’ont pas permis de comparer de manière probante la performance des différents pavillons au niveau du confort d’été.

Durant la période de chauffe, si l’utilisation de chauffage d’appoint dans certains pavillons a compliqué l’évaluation de la performance de l’enveloppe, le calcul du Ubât  expérimental montre clairement que l’enveloppe de la maison traitée par une isolation extérieure classique est la plus performante. Ce résultat est corroboré par l’analyse de performance des parois donnant sur l’extérieur (mesures de transferts thermiques) mais également par l’analyse thermographique des pavillons.

Les performances des enveloppes de la maison traitée par peinture à base de céramique et de la maison témoin restent assez proches. Le niveau atteint est satisfaisant si l’on se réfère aux préconisations habituellement imposées aux maisons neuves de niveau BBC (RT 2005 équivalent RT 2012). Ces maisons étant équipées de chauffage électrique peu performant, un changement de système de chauffage apparaît pertinent comme solution alternative au complément d’isolation par l’extérieur.

 

Photo by Max Langelott on Unsplash

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