Référentiel E+C- : premiers enseignements en maison individuelle

Les pouvoirs publics ont lancé un référentiel Energie Carbone (E+C-) ainsi qu'un observatoire permettant de collecter l’ensemble des données de l’expérimentation afin de fixer les seuils de la future réglementation. Dans ce contexte, pour accroître son niveau de connaissance sur le sujet, GRDF a mandaté deux bureaux d’études thermiques référents sur le marché de la maison individuelle pour :

• se familiariser avec les 2 nouvelles exigences introduites dans le référentiel, à savoir le Bilan BEPOS et le seuil Carbone
• positionner les solutions énergétiques au regard de ces exigences
• identifier, via une analyse de sensibilité, les premiers leviers d’actions pour réduire l’empreinte carbone d’une maison neuve

L’étude a porté sur différents types de maison (plain pied et R+1) aux caractéristiques différentes (surface, configuration) dans 3 zones climatiques (H1a, H2b et H3) en comparant les solutions énergétiques les plus répandues.

Seuils E1-E2 : Le gaz naturel, une énergie adaptée

• Pour les premiers niveaux d’énergie E1 et E2, le positionnement des solutions énergétiques reste relativement inchangé par rapport à celui constaté en RT2012 à l’exception de la solution chauffage électrique + CET qui nécessité un nouveau renforcement du bâti pour respecter les seuils E1 puis E2.
• S’agissant des solutions au gaz naturel, le couplage d’une chaudière à condensation à une énergie renouvelable (solaire thermique, solaire photovoltaïque, système thermodynamique) permet d’atteindre le niveau E1 voire E2 sans surcoût ni rupture majeure.

Seuil E3 : Le photovoltaïque, le meilleur allié

L’atteinte du niveau E3 (réduction de 60 % du Cep par rapport à RT 2012) nécessite systématiquement l’ajout de panneaux solaires photovoltaïques, dont le nombre varie notamment en fonction de la surface habitable, de la zone climatique et du niveau de Bbio du projet. En effet, deux scenarii sont possibles pour atteindre le seuil, à savoir :

• l’ajout de panneaux PV à bâti équivalent, souvent considéré comme l’optimum technico-économique
• l’ajout de panneaux PV (en quantité inférieure) associé à un renforcement du bâti

SEUIL E4 : Un surcoût important et des installations peu optimales

L’ambition du niveau E4 est de taille : compenser l’intégralité des consommations du bâtiment par une production locale d’électricité, le tout avec un bâti renforcé pour diminuer la consommation d’énergie primaire du projet. Pour ce faire, le recours massif au solaire photovoltaïque est la piste privilégiée nécessitant une surface disponible en toiture très importante.

À titre d’exemple, sur une maison de plain-pied de 92 m² SHAB située en zone H2b et équipée d’une chaudière à condensation, 78 m² de panneaux doivent être installés en toiture pour atteindre le niveau E4.
Cette installation sera généralement peu optimale et engendrera un surcoût conséquent. De plus, sur une toiture classique à deux pans, l’orientation sud est privilégiée pour maximiser la production, pour autant, certains panneaux devront être installés sur le pan nord, leur performance se voyant ainsi dégradée.

SEUIL C1 OK, SEUIL C2 KO

• Globalement, l’ensemble des solutions énergétiques dans les bâtis RT2012 permet de respecter le seuil C1 à la différence du C2 qu’aucune solution n’atteint en maison individuelle.
• Néanmoins, pour certaines maisons dont la conception bioclimatique n’a pas été optimisée (orientation pénalisante, faible compacité, mauvaise valorisation des apports solaires passifs), le seuil C1 peut ne pas être atteint en raison de consommations d’énergie trop importantes venant alourdir le poids carbone du projet.
• A noter que les 2 contributeurs dont les impacts sont les plus importants sont les consommations d’énergie et les produits de construction et équipements.
• Par ailleurs, le respect du seuil C1 porte sur un objectif global d’émissions de gaz à effet de serre maximal sur les 4 contributeurs, mais également sur le respect d’un sous-seuil qui ne porte que sur l’impact environnemental des matériaux et matériels de construction (sous-seuil Produits de Construction et Equipement- PCE-). Certains projets ne respectent pas l’exigence sur le sous-seuil C1 des PCE bien qu’ils respectent le seuil C1 global.
  • En effet, certaines pratiques constructives régionales ont pour conséquence d’ajouter de la matière donc du carbone dans le projet. Par exemple, dans le Grand Est, les terrains réclament des vides sanitaires compris entre 0,6 et 2 mètres ou des maisons à demi-niveau, avec un impact fort sur les PCE ; ou en zone sismique, le respect de la réglementation nécessite un renforcement des fondations qui là aussi impacte le sous-seuil PCE.

ISOLATIOn : Un impact carbone faible, mais entrainant des surcoûts importants

Une action de renforcement du bâti ajoute tout naturellement de la matière ayant pour conséquence d’alourdir le poids du contributeur PCE. Néanmoins, on constate que cet impact reste marginal et que le contributeur énergie diminue très fortement en raison d’un bâti renforcé et des déperditions réduites, permettant de réduire ainsi nettement l’impact en carbone global du projet.

Par exemple, sur une maison R+combles de 122 m² située en zone H1a et équipée d’une chaudière à condensation et d’un chauffe-eau thermodynamique hybride :

• Un renforcement du Bbio de 40 % alourdit le poids carbone du contributeur PCE de 5 % mais permet de réduire le poids du contributeur Energie de 35% pour au global atteindre une économie de 13% de l’impact carbone. Le surcoût est d'environ 80 €/m^2.
• Un renforcement du Bbio de 20 % par l’isolation permet de réduire le poids du carbone global du projet de 6,5 %, pour un surcoût de 14 €/m² et de 13% du carbone global.
• Ainsi, le doublement de la réduction de l’impact carbone du projet aura conduit à multiplier par 6 le sur-investissement dans l’isolation.

LOT VRD : Une sensibilité importante de l’impact carbone

Le contributeur PCE est décomposé en 13 lots dont le lot VRD, auxquels s’ajoute le lot relatif à l’impact des fluides frigorigènes.

S’il est prévu dans le permis de construire un aménagement de la parcelle (clôture, chemin d’accès, muret, etc), le poids carbone du lot 1 va connaitre une augmentation importante.

Exemple
Pour une maison de plain-pied située en zone H1a de 92 m² de SHAB, niveau E1, la pose d’une clôture couplée à un grillage alourdit le poids carbone de 80 kg éqCO2/m²SdP (soit + 13% sur le contributeur PCE). Il en va de même pour l’intégration d’un chemin d’accès en pierre de 10 x 3 mètres : + 27 kg éqCO₂/m²SdP (soit + 4% sur le contributeur PCE).

Le cumul d’une fosse septique, d’une clôture et d’un chemin d’accès peuvent alourdir l’impact carbone du projet de 40 % sur le contributeur PCE, et de 18% sur les émissions globales de maison.

LOTS 8 à 12 : Pas d’optimisation possible pour LE MOMENT

Dans l’attente des fiches relatives aux données environnementales des équipements, les pouvoirs publics mettent à disposition des valeurs forfaitaires pour les lots 8 à 12 (cf tableau ci-dessous).

Il n’est donc pas possible, pour le moment, de comparer les performances environnementales (hors consommations d’énergie en phase d’utilisation) d’une chaudière à condensation à celles d’une pompe à chaleur, exception faite de la prise en compte des fluides frigorigènes. Les industriels travaillent actuellement à l’élaboration de ces fiches.

Ces résultats ont été obtenus en utilisant les logiciels U22 et ThermACV de l'éditeur Perrenoud, en tenant compte des fiches FDES disponibles à date et de certains paramètres pris par défaut.