Fiche de révision : Réglementation environnementale du bâtiment

📋 Plan du Cours

1. Impacts environnementaux du BTP
2. Enjeux du développement durable
3. Périmètre et indicateurs RE2020
4. Exigences de résultats
5. Exigences de moyens
6. Principes des calculs réglementaires
7. Méthode de calcul Th-BCE
8. Référentiels techniques Th-Bat

📅 Repères chronologiques

1. 29 juillet 2021Le décret n°2021-1004 fixe les exigences de performance énergétique et environnementale des constructions.
2. 04 août 2021L’arrêté d’application concerne les bâtiments neufs et les extensions.
3. 01/01/2022La RE2020 est entrée en vigueur.

📖 1. Impacts environnementaux du BTP

★ À maîtriser

• Le bâtiment est le premier consommateur d’énergie en France et le deuxième émetteur de gaz à effet de serre.

• Le BTP est le premier consommateur de matières premières non renouvelables, avec 380 Mt de granulats extraits par an, soit environ 50 % des ressources naturelles mobilisées.

• Le BTP est le deuxième émetteur de déchets, avec 340 Mt produites, soit environ 5 t par habitant.

Compléments

• La France extrait environ 6 t de granulats par habitant et par an, auxquelles s’ajoutent 170 Mt issues de déchets recyclés.

• Le sable et les granulats sont les ressources les plus utilisées après l’eau, devant le pétrole, et environ 75 Mt de sable des rivages et fonds marins sont prélevées chaque année dans le monde, essentiellement pour la construction.

• Les 50 Mt de déchets du bâtiment se répartissent entre 7 % provenant du neuf, 28 % de la rénovation et 65 % de la démolition.

• Les travaux publics produisent 290 Mt de déchets, dont 60 % sont majoritairement réutilisés ou recyclés.

📖 2. Enjeux du développement durable

★ À maîtriser

• Les enjeux du bâtiment liés au développement durable couvrent les dimensions environnementale, économique, sociale, vivable, équitable et viable.

• Le Grenelle de l’Environnement de 2008 a impulsé un saut dans la réglementation thermique, avec le standard BBC, puis la dynamique a été renforcée par la RE2020, le standard BEPOS et l’expérimentation E+C-.

Compléments

• Les forts impacts environnementaux, économiques et sanitaires du BTP entraînent une forte pression du législateur.

📖 3. Périmètre et indicateurs RE2020

★ À maîtriser

📌 Une attestation des résultats doit être jointe à toute demande de permis de construire.

• Les six postes de consommation pris en compte sont :

  • le chauffage
  • le refroidissement
  • la production d’eau chaude sanitaire (ECS)
  • les auxiliaires de ventilation, de chauffage, de refroidissement et d’ECS
  • l’éclairage artificiel
  • les consommations liées à la mobilité interne des occupants, notamment les ascenseurs

• L’évaluation environnementale prend en compte les produits de construction et équipements ainsi que les consommations d’énergie pendant une durée de vie de référence de 50 ans.

• Sur les 27 indicateurs d’impact calculés, seul l’impact sur le changement climatique, exprimé en kg éq. CO₂, fait l’objet d’une exigence réglementaire ; les 26 autres sont informatifs.

Compléments

• L’évaluation réglementaire porte sur le bâtiment et sa parcelle, notamment les voiries et les parkings.

📖 4. Exigences de résultats

🔑 Notions clés & Définitions

• Bbio : Le Bbio traduit l’efficacité énergétique du bâti pour le chauffage, le refroidissement et l’éclairage, et dépend de la conception bioclimatique du bâtiment.
• Cep : Le Cep est la consommation conventionnelle d’énergie primaire des six postes réglementaires, exprimée en kWhEP/(m²SHAB·an).
• Degrés-heures d’inconfort : Les degrés-heures d’inconfort (DH) quantifient le confort d’été en cumulant, au pas horaire sur une année, les écarts entre température intérieure et température de confort, voisine de 28 °C selon le bâtiment et sa localisation.
• Énergie primaire : L’énergie primaire est l’énergie contenue dans les ressources naturelles mobilisées pour répondre à la demande du consommateur.

★ À maîtriser

• Le Bbio doit être inférieur ou égal à Bbiomax.

• Le Cep doit être inférieur ou égal à Cepmax.

• En maison individuelle, DH inférieur à 350 °C·h correspond à l’absence d’inconfort thermique, tandis que 350 °C·h ≤ DH ≤ DHmax correspond à un inconfort ponctuel.

📐 Formule - L’impact climatique du bâtiment vérifie $Ic_{bâtiment}=Ic_{construction}+Ic_{énergie}+Ic_{eau}$, avec $Ic_{construction}=Ic_{composants}+Ic_{chantier}$.

• Les indicateurs Icconstruction et Icénergie, qui représentent environ 90 % des impacts totaux d’une opération, sont soumis à des plafonds réglementaires, tandis qu’Icbâtiment est informatif.

Compléments

📌 Le Cep,nr doit être inférieur ou égal à Cep,nrmax.

• L’énergie renouvelable produite sur la parcelle et autoconsommée n’est pas prise en compte dans le Cep,nr.

📐 Formule - La conversion donnée pour l’électricité est $E\,(\mathrm{kWhEP}) = 2{,}3\,E\,(\mathrm{kWhEF})$.

• La RE2020 conserve les débits réglementaires de qualité de l’air intérieur fixés par les arrêtés de 1982 et 1983, et un forfait de refroidissement pénalise le Cep dans le cas concerné.

💡 Astuce mémo

Le Bbio mesure le besoin du bâti ; le Cep mesure les consommations des postes.

📖 5. Exigences de moyens

★ À maîtriser

• Le coefficient de transmission thermique linéique moyen des liaisons entre planchers intermédiaires et murs extérieurs doit respecter Ψ9 ≤ 0,6 W/(m·K).

• Le ratio global de transmission thermique linéique de tous les ponts thermiques doit respecter HPT/SHAB ≤ 0,33 W/(m²·K).

• La perméabilité à l’air est soumise à des valeurs seuils Q4-max ; en logement collectif comme en maison individuelle, sa justification peut se faire par un test de porte soufflante ou par une démarche qualité agréée.

• Les seuils Q4-max sont de 0,6 m³/(h·m²) en maison individuelle et de 1 m³/(h·m²) en collectif.

Compléments

• La surface minimale des baies vitrées doit être égale à un sixième de la SHAB.

• Des protections solaires doivent être présentes dans les pièces de sommeil.

• Le système de ventilation du bâtiment doit faire l’objet d’une vérification par mesure de ses performances.

📖 6. Principes des calculs réglementaires

★ À maîtriser

• Les calculs réglementaires sont conventionnels et fictifs, mais la méthode est commune à tous les bâtiments.

• Les règles de calcul Th-BCE 2020 et Th-Bat 2020 sont établies par le CSTB et annexées à l’arrêté du 04 août 2021.

Compléments

📌 La méthode utilise les caractéristiques utiles des produits de construction, qui ne sont pas nécessairement leurs caractéristiques intrinsèques.

• Le noyau de calcul réglementaire est unique et établi par le CSTB, tandis que les interfaces logicielles sont développées par des sociétés agréées par le CSTB.

💡 Astuce mémo

Th-BCE calcule les indicateurs ; Th-Bat fournit les caractéristiques utiles.

📖 7. Méthode de calcul Th-BCE

★ À maîtriser

• La méthode Th-BCE 2020 calcule sur une année au pas horaire les indicateurs Bbio, Cep, Cep,nr, DH, Icenergie et Icconstruction, ainsi que leurs valeurs maximales réglementaires.

📐 Formule - Le besoin bioclimatique conventionnel est calculé selon $Bbio=2(B_{chauffage}+B_{refroidissement})+5B_{éclairage}$.

📌 Le Bbio valorise la conception du bâti indépendamment des systèmes énergétiques, car un bâtiment performant ne se réduit pas à une juxtaposition de systèmes performants.

📐 Formule - Le plafond Bbiomax est modulé selon $Bbio_{max}=Bbio_{max-moy}(1+M_{bgéo}+M_{bcombles}+M_{bsurf-moy}+M_{bsurf-tot}+M_{bbruit})$.

• Le Cep est la somme des consommations des six postes réglementaires, tandis que le Cep,nr applique le même principe aux seules énergies non renouvelables.

📐 Formule - Le Cepmax est modulé selon $Cep_{max}=Cep_{max-moyen}(1+M_{cgéo}+M_{ccombles}+M_{csurf-moy}+M_{csurf-tot}+M_{ccat})$, et le principe s’applique également au Cep,nrmax.

📌 Un local relève de la catégorie de contraintes extérieures 2 si, simultanément, il est climatisé, situé dans une zone à usage d’habitation, possède des baies exposées au bruit BR2 ou BR3 et se trouve en zone climatique H2d ou H3 à moins de 400 m d’altitude ; tous les autres locaux relèvent de la catégorie 1.

Compléments

• Les modulations de Bbiomax dépendent de la localisation, de la surface de plancher de combles aménagés, de la surface moyenne des logements, de la surface de référence du bâtiment et de l’exposition au bruit extérieur.

• La surface moyenne des logements utilisée pour les modulations dépend du rapport SHAB/nombre de logements.

• En logement, la production d’ECS devient le premier poste de consommation devant le chauffage, dont les besoins sont réduits par la limitation du Bbio et l’efficacité des systèmes.

• Les coefficients de modulation de Cepmax dépendent : de la localisation, de la surface de plancher des combles aménagés, de la surface moyenne des logements, de la surface de référence du bâtiment, de la catégorie de contraintes extérieures

• Le DHmax est modulé selon la catégorie du bâtiment, selon la relation DHmax = DHmax-cat.

📐 Formule - Le plafond Icenergie est modulé selon $Ic_{énergie-max}=Ic_{énergie-max-moy}(1+M_{igéo}+M_{icombles}+M_{isurf-moy}+M_{isurf-tot}+M_{icat})$.

📐 Formule - Le plafond Icconstruction est modulé selon $Ic_{construction-max}=Ic_{construction-max-moy}(1+M_{icombles}+M_{isurf}+M_{igéo}+M_{iinfra}+M_{ivrd}+M_{ided})$.

📖 8. Référentiels techniques Th-Bat

★ À maîtriser

• Les fascicules de la méthode Th-Bat 2020 portent sur :
  • les matériaux
  • les parois vitrées
  • les parois opaques
  • les ponts thermiques
  • l’inertie thermique

Compléments

• Les valeurs par défaut des caractéristiques thermiques des matériaux sont données pour une température de 10 °C et une humidité relative de 50 %, et sont pénalisantes.

• Les caractéristiques des matériaux citées sont : la masse volumique ρ, la conductivité thermique λ, la chaleur massique cp, le facteur de résistance à la diffusion de vapeur μ

📐 Formule - La conductivité thermique utile déclarée vérifie $\lambda_{utile}=F_R\lambda_{déclarée}\geq\lambda_{déclarée}$.

• Le fascicule des parois vitrées fournit des coefficients de transmission thermique, et des valeurs par défaut sont prévues.

• Le fascicule des parois opaques fournit des coefficients de transmission thermique, et le document distingue notamment Up et b·Up.

• Le fascicule des ponts thermiques fournit les coefficients linéiques et ponctuels des ponts thermiques.

• Le fascicule d’inertie thermique définit des classes d’inertie, liées au confort thermique et aux consommations énergétiques.