18-1 - Les aberrations de la RT2012
04/01/2013 -
Les bases des comparaisons
Construire au standard « Maison passive » est un choix, mais construire RT2012 est une obligation… Pour comparer ces deux types de bâtiments, il a été nécessaire de tenter de comprendre cette dernière réglementation sans rentrer, bien évidemment, dans le labyrinthe incompréhensible et titanesque de la méthode de calcul. Les aberrations conceptuelles de la RT2012 se sont très rapidement fait jour. Cet article a pour but de les lister et de montrer ce qu’il aurait été possible de faire en comparant les résultats prévisibles avec ceux, éprouvés, du label Passivhaus.
La liste n’est probablement pas exhaustive et sera complétée en fonction des découvertes futures. Cet article est donc destiné à être maintenu à jour. Ceux qui trouveraient une nouvelle aberration peuvent d’ailleurs le faire savoir, elle sera rajoutée sans hésiter à la seule condition qu’elle soit bien réelle. Ceux qui lui trouvent un avantage peuvent également le faire savoir, il sera également comptabilisé, mais là, il faut croire qu’ils ne sautent pas facilement aux yeux.
Les consommations sont plus élevées dans le nord que dans le sud !
La RT2012 autorise des besoins énergétiques plus importants dans le nord de la France que dans le sud. Les consommations y suivront forcément la même voie et les factures mensuelles d’énergie également.
Ce choix réglementaire n’était pourtant pas une fatalité. Le label Passivhaus n’a pas de tels effets antiéconomiques et antiécologiques à long terme. Son objectif est de limiter les besoins au même niveau de performance en tous lieux.
L’effort d’investissement initial du label Passivhaus est d’autant plus important que le climat est froid, mais le corollaire sera des factures mensuelles d’énergie identiques quelle que soit la situation géographique. Il privilégie l’indépendance énergétique à long terme.
L’effet joules est utilisable dans le nord mais pas dans le sud !
L’effet joules est la chaleur produite par une simple résistance électrique comme dans un convecteur électrique ou un grille-pain par exemple.
Avec la RT2012, tel que précisé dans l’article « Compatibilité RT2012 et Passivhaus », il est impossible de chauffer par effet joules dans le sud ou les besoins réels sont faibles alors que c’est possible dans le nord ou les besoins réels sont pourtant beaucoup plus importants. Sans production d’énergie électrique à l’aide de panneaux photovoltaïques, le chauffage électrique par effet joules est totalement impossible dans le sud-est de la France parce que les besoins maximums y descendent à 40kWhep/m2SHab/an alors qu’il peut être utilisé dans le nord-est ou ces mêmes besoins peuvent monter à plus de 65kWhep/m2SHab/an. Dans le sud, les constructions, même au niveau « maison passive », ne peuvent pas utiliser de système de chauffage par batterie électrique sur la VMC double flux alors que dans le nord, les systèmes de chauffage les plus préjudiciables pour la planète, les convecteurs électriques, ont encore de l’avenir.
Avec le label Passivhaus les critères du concept sont les mêmes quelle que soit la région. Les systèmes de chauffage utilisable sont les mêmes partout.
Plus une construction est découpée et plus elle est étanche !
Pour simplifier, le test d’étanchéité à l’air permet de caractériser le volume d’air qui traverse intempestivement l’enveloppe de chaque construction. Ce volume doit être le plus faible possible.
La RT2012 rapporte ce volume d’air V à la surface des parois Sp. Ainsi, plus la surface des façades de la construction est importante et plus le rapport V/Sp caractérisant le résultat du test est bon. Cette conclusion est identique, quelle que soit la surface habitable ou le volume de la construction. Autrement dit, à surface habitable égale, moins la construction est compacte et plus cette méthode de calcul montre qu’elle est étanche ! Alors que la construction doit être la plus compacte possible pour limiter les pertes thermiques, entre autres, par manque d’étanchéité à l’air, la méthode de calcul tend à prouver l’inverse. Alors que les résultats démontrent que la construction est étanche, les fuites d’air peuvent mettre à mal le confort et la consommation parce que leur importance réelle est cachée par la méthode de calcul. Le résultat est opposé à la réaliste de la physique.
Le label Passivhaus rapporte le volume d’air du test au volume chauffé de la construction. Ainsi plus le volume habitable de la construction est important et plus le résultat du test est bon. La différence avec la méthode RT2012 n’est pas flagrante mais, sauf hauteur sous plafond très importante, ce qui est rare, plus le volume est important et plus la surface habitable l’est. Il est donc logique qu’à volume d’air égal du test d’étanchéité, le résultat soit meilleur lorsque le volume, et donc la surface habitable, est plus grand. Le résultat de ce test n’est toutefois pas parfait puisqu’à surface habitable égale, le résultat du test est meilleur lorsque le volume et donc les hauteurs sont plus importants. Dans ce cas les surfaces des façades sont plus importantes et les résultats devraient être moins bons pour être conformes à la réalité de la physique.
Le seul calcul qui permettrait de coller vraiment à la réalité consisterait à rapporter la quantité d’air à la surface habitable chauffée. À surface habitable égale, des surfaces de façades trop découpées ou des hauteurs sous plafond trop importantes afficheraient un résultat moins bon en augmentant le volume d’air du test en conformité à la réalité.
L’effet rebond conduit à monter les thermostats surtout dans le nord !
La température ressentie est la moyenne entre les températures de l’air et celles des parois.
La RT2012 fixe une température de consigne à 19°C alors que la qualité d’isolation des parois et des baies vitrées reste limitée. Les températures intérieures de ces éléments, trop basses, limitent généralement le confort ressenti en dessous de 18°C. La conséquence immédiate, attestée par des études de bâtiments BBC qui sont très proches des futurs bâtiments RT2012, est une augmentation de la température de consigne des thermostats. Ce phénomène d’effet rebond, tel que précisé dans l’article « L’effet rebond et les maisons passives », est accentué dans le nord ou les températures de parois sont forcément plus basses en hiver que dans le sud.
Le concept Passivhaus est fondé sur une isolation optimisée en fonction du climat local et une température de l’air de 20°C. Les températures de l’air et des parois, découlant du concept, permettent d’atteindre une température ressentie proche de 20°C en tout lieu. Cette amélioration du confort uniquement liée au concept ne nécessite pas de monter la température de consigne du thermostat.
Les panneaux photovoltaïques offrent un droit à polluer plus !
La RT2012 permet de pallier à la mauvaise qualité des bâtiments ou de leur système de chauffage grâce à l’installation de panneaux photovoltaïques dont la production d’énergie est prise en compte à concurrence de 12kWhep/m2SHONRT/an. Autrement dit, les simples kits de panneaux photovoltaïques autorisent la dépense inutile supplémentaire de 12kWhep/m2SHONRT/an de toutes les constructions qui en sont équipées.
En maison individuelle la SHONRT, Surface Hors Oeuvre Nette Réglementation Thermique, et la SHab, Surface Habitable, sont très proches et présentent un écart souvent inférieur à 10 %. Dans la RT2012, les coefficients de transformation en énergie primaire du gaz et du bois sont égaux à 1, l’énergie primaire est, dans ce cas, équivalente à l’énergie utile. Le critère de besoin maximum des maisons passives de 15kWhu/m2SHab•an peut donc être considéré égal à 15kWhep/m2SHab•an soit environ 13 et 14kWhep/m2SHONRT•an. Le dépassement du besoin énergétique autorisé par l’implantation des panneaux photovoltaïques sur une construction conforme à la RT2012 est malheureusement, à lui seul, pratiquement équivalent à la totalité des besoins de toute vraie maison passive.
En remplaçant le gaz ou le bois par l’électricité, le coefficient de conversion en énergie primaire passe à 2,58. C’est ce coefficient associé aux besoins maximums définis par la RT2012 qui interdit l’usage de l’effet joules dans le sud de la France. Par contre l’usage d’une PAC, Pompe À Chaleur, reste possible et même souhaitable en toute région. Le COP, COefficient de Performance, de ce type d’appareil, qui ne fait que transférer la chaleur, peut atteindre 5. Une PAC avec un COP de 5 produit 5 fois plus de chaleur qu’elle ne consomme d’énergie électrique pour fonctionner. La conversion en énergie primaire de l’énergie fournie par une PAC de bonne qualité est donc de 2,58/5 soit à peine plus de 0,5. Avec ce type d’équipement, le besoin maximum des maisons passives passe donc à environ 7kWhep/m2SHONRT•an soit pratiquement la moitié du dépassement autorisé par l’installation d’un kit photovoltaïque sur le toit d’une construction RT2012.
Le défaut de qualité de la RT2012 saute aux yeux. Il est fort à parier que des promoteurs peu scrupuleux préféreront bénéficier de ce type d’équipement sur les toits plutôt que d’améliorer la qualité des constructions parce que c’est plus facile, de moins en moins cher et que ce type d’installation bénéficie, de plus, de crédits d’impôt, de prêts à taux privilégié et, pendant 20ans, du tarif de rachat encore rentable de l’électricité produite.
La présence de panneaux photovoltaïques n’a aucune incidence avec le label Passivhaus. La qualité du bâtiment et la production d’énergie sont à juste titre totalement séparées. L’optimisation de l’efficacité énergétique des bâtiments est à ce prix.
Le bois pollue autant que le gasoil !
Le coefficient de conversion en énergie primaire est censé représenter le rapport entre l’énergie produite sur le lieu de la demande et la totalité de celle nécessaire à sa production.
Dans la RT2012, le coefficient de conversion en énergie primaire de l’électricité est de 2,58. Il faut 2,58kWh pour produire 1kWh d’énergie électrique. Toutes les autres sources d’énergie ont un coefficient de 1. Le bois, provenant de forêts relativement proches est considéré au même niveau que le pétrole qui vient des profondeurs du sous-sol de régions éloignées du lieu d’usage ! Le bois qui ne fait que relâcher dans l’atmosphère le CO2 que l’arbre à stocké est considéré au même niveau que le pétrole, ou pire le charbon, qui en relâche beaucoup plus sans n’en avoir jamais stocké ! Le bois qui vient de forêts proches et profite aux politiques locales est considéré au même titre que le pétrole qui vient d’ailleurs et profite à des dictatures, à l’intolérance, au détriment de l’indépendance énergétique de la France !
Le label Passivhaus prend en compte un coefficient de conversion en énergie primaire de l’électricité de 2,6 tel que défini par l’Union Européenne. Le bois à un coefficient de 0,6. Les autres énergies sont à 1. Même si ces coefficients ne sont probablement pas parfaits, ils paraissent beaucoup plus réalistes.
La consommation d’énergie est incompréhensible !
Combien consomme un bâtiment RT2012 conforme à la réglementation ? Est-ce que la consommation correspond bien aux besoins prévus ? Les exigences de résultat de la RT2012 sont exprimées en termes d’énergie primaire pour les 5 besoins que sont le chauffage, la climatisation, l’ECS (Eau Chaude Sanitaire), l’éclairage et les auxiliaires de chauffage et de VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée). Quels sont les besoins de chacun ? Qui doit consommer quoi et combien ? L’énergie primaire n’a rien à voir avec la réalité de la physique, mais découle uniquement de choix politiques. Il s’agit d’une unité politique d’énergie et non d’une unité physique. Pour les non-spécialistes, c’est totalement incompréhensible. Les articles Compatibilité RT2012 et Passivhaus ou La jungle des kW et des surfaces peuvent éventuellement vous aider.
Dans tous les cas, la connaissance des besoins en énergie primaire ne permet pas seule de connaître les besoins réels. Il faut connaître les différentes énergies utilisées, leur répartition et leurs facteurs de conversions pour en avoir une idée. La consommation moyenne maximale d’un bâtiment RT2012 est de 50kWhep/m2SHONRT•an pour les 5 besoins de la réglementation. Lorsque la seule source d'énergie est l’électricité, la consommation maximale moyenne d’énergie utile, déterminée avec le coefficient d'énergie primaire de 2,58, devrait être de 50/2,58 soit 19,4kWhu/m2SHONRT•an. Lorsque le bois ou le gaz sont utilités en parallèle à l’électricité, il faut déterminer la répartition entre les deux énergies pour déterminer leurs valeurs respectives en énergie primaire. Le chauffage et la production d’eau chaude étant toutefois largement prépondérants dans la consommation globale, l’énergie utile résultant de la conversion du besoin de gaz en énergie primaire avec taux de conversion de 1, donnerait un résultat très largement supérieur. La conclusion est simple. La connaissance de la consommation en énergie primaire ne permet pas de connaître simplement la consommation réelle dont la conversion dépend de l’énergie utilisée!!!
Les critères du label Passivhaus utilisent une unité physique, le kWh utile similaire au kWh final au rendement près des systèmes de chauffage. Cette énergie pourrait éventuellement être affichée par un compteur même si ce n’est pas toujours facile notamment pour le bois, les différents appareils au gaz ou l’électricité lorsqu’elle est l’énergie d’une pompe à chaleur.
L’absence de climatisation donne le droit à chauffer plus !
La consommation moyenne maximale d’un bâtiment RT2012 est de 50kWhep/m2SHONRT•an pour les 5 besoins que sont le chauffage, la climatisation, l’ECS, l’éclairage et les auxiliaires de chauffage et de VMC. Parce que les consommations sont cumulées sans limites spécifiques, les besoins maximums restent identiques si l’un d’eux est nul. C’est le cas des bâtiments non climatisés comme ce pourrait être le cas de bâtiments dont le besoin en eau chaude sanitaire serait quasiment nul. L’absence d’un ou de plusieurs des 5 postes de consommation autorise la surconsommation de tout ou parti des autres. La suppression du poste de climatisation donne notamment le droit à chauffer plus ! Le cumul des postes de consommation est donc un lourd handicap qui ne peut pas garantir la performance de chacun des postes d’une construction RT2012 et notamment l’efficacité du chauffage.
Les critères du label Passivhaus sont tous indépendants. Le fait de ne pas climatiser n’autorise pas à chauffer plus et, inversement, dans les régions chaudes, le fait de ne chauffer que très peu n’autorise pas, pour autant, à consommer plus pour la climatisation dans le cas où le climat la rend indispensable. Le label Passivhaus garantit l’efficacité du chauffage en hiver comme de la climatisation en été.
Le test d’étanchéité à l’air de tous les bâtiments n'est pas systématique !
La RT2012 prévoit que le contrôle de l’étanchéité à l'air peut être réalisé par une mesure sur le site des travaux ou simplement validé dans le cadre d’une démarche qualité d'étanchéité à l’air. La démarche qualité ne peut pas garantir l’absence de vice caché créant un défaut de perméabilité aux conséquences désastreuses sur la consommation réelle et la durabilité du bâti.
Le test d’étanchéité à l’air est obligatoire, en pression et en dépression, dans le cadre du label Passivhaus parce que c’est la seule solution pour se prémunir des défauts de réalisation qui ne peuvent pas tous appréhender dans une simple démarche de qualité.
Le test d’étanchéité à l’air du réseau et les mesures des débits des bouches de VMC ne sont pas obligatoires !
Comme pour l'étanchéité à l’air du bâtiment, la RT2012 prévoit que le contrôle de l’étanchéité à l'air d’une VMC double flux peut être réalisé par une mesure sur le site des travaux ou simplement validé dans le cadre d’une démarche qualité d'étanchéité à l’air. La démarche qualité ne peut pas garantir l’absence de vice caché créant un défaut de perméabilité aux conséquences désastreuses sur le fonctionnement de la VMC.
Le test d’étanchéité à l’air et la mesure des débits sont obligatoires dans le cadre du label Passivhaus parce que c’est la seule solution pour vérifier que les prescriptions définies lors de la réalisation des calculs thermiques sont effectivement respectées. Les défauts de réalisation ne peuvent pas être appréhendés dans une simple démarche de qualité.
En résumé :
Obtenir le label Passivhaus :
- La consommation d’énergie ne dépend pas du climat : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
- Les systèmes de chauffage sont indépendants de la région : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
- Le résultat du test d’étanchéité à l’air est conforme à la physique : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
- L’effet rebond direct n’a que peu d’incidence : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
- L'énergie photovoltaïque améliore l’efficacité énergétique : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
- Les coefficients de conversion en énergie primaire sont conformes à la réalité : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
- Les besoins et la consommation sont exprimés avec la même unité : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
- Les besoins ne se cumulent pas et n’autorisent pas le rapport d’un poste de consommation sur un autre : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
- La qualité de l’étanchéité à l’air est assurée systématiquement : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
- La qualité de mise en œuvre de la VMC est conforme au prescriptions : Passivhaus = 1 / RT2012 = 0
Bilan : Passivhaus = 10 / RT2012 = 0
Le niveau de satisfaction résultant de la seule application de la RT2012 risque fort
de ne pas être réellement à la hauteur des attentes et des obligations de résultat qu’elle impose
Thème 18 - RT2012 vs Passivhaus