Performance énergétique du bâtiment

En clair. RE 2020, isolation, ponts thermiques, énergies renouvelables.

Ce qu'on te demande au bac STI2D : maîtriser le vocabulaire de « Performance énergétique du bâtiment », savoir refaire les calculs ou raisonnements du cours et les appliquer à un cas concret.

Conseil de révision. Relis d'abord l'encadré, puis fais le quiz : si tu bloques, reprends la partie correspondante du cours.

Introduction

La performance énergétique d'un bâtiment mesure la quantité d'énergie qu'il consomme pour assurer le confort de ses occupants (chauffage, ECS, éclairage, refroidissement, auxiliaires). Elle est encadrée par la RE 2020 pour le neuf et le DPE pour l'existant.

Bilan thermique

L'équation d'équilibre en régime permanent :

$$Q_{apports} = Q_{pertes}$$

Pertes par transmission à travers l'enveloppe :

$$\Phi = U \cdot S \cdot \Delta T$$

• $U$ : coefficient de transmission surfacique en W/(m²·K).
• $S$ : surface de paroi en m².
• $\Delta T$ : écart de température intérieur-extérieur en K.

Coefficient U et résistance thermique R

$$R = \frac{e}{\lambda}, \quad U = \frac{1}{R_{si} + \sum R_i + R_{se}}$$

• $\lambda$ : conductivité thermique W/(m·K). Laine de verre 0,035 ; PSE 0,032 ; polyuréthane 0,022 ; béton 1,75 ; bois 0,13.
• Exemple : 20 cm de laine de verre → $R = 0{,}20/0{,}035 \approx 5{,}7\ \text{m}^2\text{K/W}$.

Indicateurs de la RE 2020

• Bbio : besoins bioclimatiques (chauffage, refroidissement, éclairage) exprimés en points.
• Cep,nr : consommation d'énergie primaire non renouvelable (kWh/(m²·an)).
• Ic énergie : impact carbone lié à la consommation d'énergie sur 50 ans (kg CO₂ éq/m²).
• Ic construction : impact carbone lié aux matériaux et à la construction (ACV dynamique).
• DH (degrés-heures d'inconfort estival) : seuil réglementaire 1 250 DH, plafond 350 DH.

Réglementation

• RE 2020 (décret n° 2021-1004) : maisons individuelles depuis 01/01/2022, tertiaire depuis 07/2022, bureaux 01/2023.
• Décret tertiaire (Éco Énergie Tertiaire, 2019) : –40 % de consommation d'ici 2030, –60 % en 2050 vs référence.
• DPE rénové (2021, corrigé 2024) : lettres A à G basées sur énergie primaire et émissions GES.
• Loi Climat & Résilience (2021) : interdiction progressive de louer les passoires thermiques (G en 2025, F en 2028, E en 2034).

Solutions pour améliorer la performance

1. Isolation renforcée : ITE (par l'extérieur), toiture ($R \geq 7{,}5$), murs ($R \geq 4{,}4$), planchers bas ($R \geq 3{,}0$).
2. Menuiseries performantes : triple vitrage $U_w \leq 0{,}9\ \text{W/(m}^2\text{K)}$, argon, intercalaire warm edge.
3. Étanchéité à l'air : test à la porte soufflante ($Q_{4Pa\text{-}surf} \leq 0{,}6$ en maison individuelle).
4. Ventilation : VMC double flux avec échangeur (rendement > 85 %).
5. Énergies renouvelables : PAC air/eau (COP ≥ 3,5), solaire thermique, PV en autoconsommation, réseau de chaleur biomasse.

Ponts thermiques

Zones de rupture d'isolation (nez de dalle, angles, menuiseries). Coefficient linéique $\psi$ en W/(m·K). RE 2020 vise $\psi_{L_9} \leq 0{,}6\ \text{W/(m·K)}$.