Optimisation énergétique des systèmes selon la RE2020 : chauffage, ventilation et ECS
La RE2020 dessine une exigence élevée sur la performance énergétique du bâtiment, dans laquelle les systèmes énergétiques ont une place de choix. Chauffage, ventilation, production d’ECS sont, en effet, des sources majeures de consommation énergétique et des principaux postes influençant la mesure des indicateurs réglementaires, à commencer par le Cep, le Cep,nr ou l’Ic énergie. Une gestion énergique de ces systèmes dans laquelle on manquerait d’avoir recours à un professionnel de ces techniques pourrait, par ailleurs, nuire à la bonne conduite de votre opération.
In fine, on ne choisira pas un équipement sur la base d’un simple coup de cœur, mais on concevra un ensemble de solutions cohérentes, en phase avec le bâti, ses préconisations de l’architecte thermique et son environnement.
La contribution des systèmes à la performance RE2020
De façon générale, la RE2020 joue aujourd’hui des options énergétiques ou non énergétiques, renouvelables, carbonées et valorise les systèmes utilisant des énergies renouvelables. Les décisions que vous prendrez en matière de chauffage, ventilation et traitement de l’air et production d’ECS auront ainsi des conséquences directes sur :
- la consommation d’énergie finale du bâtiment (Cep),
- la consommation d’énergie non renouvelable du bâtiment (Cep,nr),
- l’impact carbone en phase d’exploitation du bâtiment (Ic énergie),
- le confort thermique des utilisateurs du bâtiment, été comme hiver.
Une démarche gagnante débutera systématiquement par une compréhension fine des besoins du bâtiment, réalisée dans le cadre obligatoire, chaque fois que les constructions neuves sont régies par la règlementation thermique, de l’étude thermique réglementaire.
Optimisation du système de chauffage selon la RE2020
Le chauffage est la principale source d’énergie dont dépend le plus le calcul de la consommation d’énergie primaire (CEP) pour les logements. La RE2020 facilite l’utilisation de solutions à faible impact carbone.
PAC : solution privilégiée
Les pompes à chaleur (PAC) air/eau ou géothermiques sont les principales solutions privilégiées en RE2020. Leur bon rendement permet de réduire considérablement le Cep et l’Ic énergie, à condition qu’elles soient bien dimensionnées.
Une PAC trop puissante entraîne de courts cycles, une perte de performance et une consommation d’énergie excessive. A contrario, un manque de puissance nuit au confort thermique. Le dimensionnement doit donc être réalisé sur la base des déperditions thermiques du logement.
Quelles sont les solutions alternatives ?
Le cas échéant, il peut être envisagé d’utiliser :
- des chaudières à granulés ou bûches,
- des réseaux de chaleur alimentés par des énergies renouvelables ou de récupération,
- de l’hybride dans certains cas spécifiques.
Les systèmes fonctionnant majoritairement à l’électricité, au gaz ou au fioul seront fortement pénalisés par la RE2020 et auront du mal à s’y conformer.
Ventilation : un levier souvent sous-estimé
La ventilation assure deux fonctions : maintenir la pureté de l’air à l’intérieur et minimiser les déperditions d’énergie. Dans le cadre de la RE2020, un système de ventilation mal réglé peut considérablement nuire à l’équilibre énergétique global.
VMC à simple flux contre VMC à double flux
L’utilisation de la VMC simple flux est toujours autorisée, mais il est essentiel de contrôler son influence sur la consommation.
La VMC double flux, par le biais du recouvrement thermique, contribue à diminuer les exigences de chauffage et à optimiser le Cep, en particulier dans les constructions bien isolées.
La sélection du système est influencée par divers éléments : la nature du bâtiment, la superficie, l’utilisation prévue, les restrictions budgétaires et la simplicité de l’entretien.
Étanchéité à l’air et ventilation
Une bonne performance de la ventilation ne peut être séparée d’une étanchéité à l’air efficace. Les infiltrations incontrôlées amplifient les exigences de chauffage et détériorent les performances conformes aux normes. Il est donc nécessaire d’opter pour une optimisation à l’échelle globale.
Optimisation de la production d’eau chaude sanitaire (ECS)
La production d’ECS constitue une fraction importante de la consommation, surtout dans les résidences collectives et le secteur tertiaire. Dans le cadre de RE2020, ce poste fait l’objet d’une analyse minutieuse.
Solutions performantes pour l’ECS
Les chauffe-eaux thermodynamiques font partie des options les mieux adaptées à la RE2020 :
- les systèmes de stockage d’énergie couplés à une pompe à chaleur,
- Le solaire thermique en complément ou en source principale de production.
L’efficacité du dispositif est également tributaire de la gestion des pertes sur les réseaux et du contrôle des consommations.
Approche globale et cohérence des systèmes
La RE2020 pour l’efficacité énergétique est basée sur une cohérence entre les systèmes et l’enveloppe. Un bâtiment parfaitement isolé aide à diminuer la capacité des appareils, à augmenter leur efficacité et à minimiser l’empreinte carbone.
On doit sélectionner les systèmes en considérant : le niveau de performance de l’enveloppe:
- des applications pratiques du bâtiment,
- des restrictions locales liées au climat,
- des buts de confort durant l’été.
Rôle du bureau d’études thermiques dans l’optimisation
Le bureau d’études thermiques joue un rôle crucial dans l’optimisation de l’énergie. Il examine divers scénarios de systèmes à travers les simulations réglementaires et détermine les solutions les plus efficaces et appropriées. Cette méthode autorise :
- l’atteinte des normes réglementaires RE2020,
- d’éviter des coûts supplémentaires dus à des décisions inappropriées,
- Assurer la conformité du projet dès sa phase de conception.
Erreurs fréquentes à éviter
On retrouve souvent des erreurs telles que : choisir un système uniquement sur une base de coût initial, ignorer le couplage ventilation/chauffage, sous-estimer l’impact carbone de certains équipements, prendre en charge l’étude thermique trop tard dans le projet,…
Ceci peut entraîner des difficultés à respecter les normes de la RE2020 et des ajustements coûteux. L’optimisation énergétique des systèmes suivant la RE2020 constitue un enjeu essentiel à la fois dans le respect de la réglementation et la performance d’ensemble des bâtiments. Chauffage, ventilation et ECS doivent appartenir à un système cohérent en liaison étroite avec l’enveloppe. L’anticipation par une étude thermique rigoureuse particularise la RE2020 sous forme d’opportunité d’assurer un bon niveau dans l’efficacité énergétique pérenne.
