Rénovation de l'habitation : comparaison de différentes techniques à travers l’UE

Vague de rénovation

Pour que l’Europe devienne climatiquement neutre d’ici 2050, l’initiative de la vague de rénovation de l’UE est essentielle. Cependant, pour décarboner le parc immobilier européen d’ici 2050, le taux de rénovation actuel doit tripler. Des rénovations de maisons individuelles aux immeubles résidentiels et commerciaux, cela implique d’examiner les flux d’énergie, d’optimiser la performance énergétique du bâtiment, souvent par le biais d’une rénovation des façades du bâtiment, et éventuellement d’introduire une récupération de chaleur.

Une maison typique pour la rénovation

Pour obtenir plus d’informations sur les techniques de rénovation qui créent les meilleures performances énergétiques face à différentes conditions climatiques, l’étude commanditée par Purmo Group début 2022 a d’abord appliqué deux concepts de rénovation profonde à une maison individuelle allemande typique des années soixante-dix. Dans son état d’origine, la maison dispose d’une chaudière à gaz qui chauffe les radiateurs à une température de départ de 90/70 °C, d’une ventilation mécanique par aspiration, de fenêtres à un seul vitrage et d’une cave et d’un grenier non chauffés.

Dans une deuxième phase, l’étude s'est focalisée sur les immeubles résidentiels présentant des critères similaires.

Concepts de rénovation CVC

Pour mettre cette maison au même niveau de performance énergétique que les normes actuelles, Mikko Iivonen, conseiller en R&D chez Purmo Group, a créé deux concepts de rénovation en profondeur, avec des chercheurs et des professeurs de l’Université de technologie de Tallinn (Taltech), de l’Université technique de Dresde et de l’Université de Padoue. Les deux concepts incluent des améliorations de façades du bâtiment telles que l’isolation supplémentaire des murs extérieurs, du toit, du grenier et du sol jusqu'à la cave non chauffée, l’installation de nouvelles fenêtres à triple vitrage, de panneaux PV et d’une unité de climatisation pour le refroidissement (système de séparation air-air).

Le premier concept de rénovation CVC y ajoute une pompe à chaleur air extérieur-eau, ainsi qu’un chauffage au sol et une ventilation mécanique d’alimentation et d’évacuation avec récupération de chaleur (VRC). Le deuxième concept de rénovation combine une pompe à chaleur d'air évacué avec une ventilation mécanique par aspiration où l’évaporateur extrait la chaleur de l’air pour chauffer les radiateurs et l’eau chaude sanitaire de la maison.

Calculs de performance énergétique

Inévitablement, les deux méthodes améliorent l’efficacité énergétique du bâtiment et permettent de réaliser des économies d’énergie. Ce n’est pas un secret. En revanche, les méthodes de calcul de performance énergétique semblent parfois être un secret d'un pays à un autre. Une approche différente de calcul, combinée à des conditions climatiques différentes, peut créer un résultat très différent. Par conséquent, l’étude a simulé la même rénovation de maisons en Estonie (climat nordique), en Allemagne (climat d’Europe centrale) et en Italie (climat d’Europe du Sud), à l’aide du logiciel de simulation dynamique IDA ICE utilisé pour vérifier et valider des solutions techniques et architecturales.

Résultats comparés

Si l’on considère la maison individuelle dans son état d’origine, la méthode de calcul estonienne calcule une consommation d’énergie primaire de 364 kWh/m2, contre respectivement 295 kWh/m2 et 182 kWh/m2 pour l’Allemagne et l’Italie. Ce qui représente déjà une différence significative. Si nous appliquons ensuite la première méthode de rénovation en profondeur, la consommation d’énergie chute considérablement à 76 (EE), 50 (DE) et 43 (IT) kWh/m2. Pour le deuxième concept de rénovation, les résultats sont comparables à 86 (EE), 45 (DE) et 48 (IT) kWh/m2.

Ces résultats ne tiennent pas compte de l’énergie de chauffage fournie par les panneaux photovoltaïques. Si nous ajoutons ce facteur au calcul, les valeurs de consommation d’énergie primaire changent complètement et sont même négatives (y compris l’énergie du bâtiment) dans le modèle italien, où la demande de chauffage est plus faible en raison du climat plus chaud. Pour le concept de rénovation CVC 1, les valeurs sont 45 (EE), 33 (DE) et -55 (IT) kWh/m2. Pour la deuxième méthode, la consommation d’énergie s’élève à 55 (EE), 18 (DE) et -50 (IT) kWh/m2.

Conclusion

Suite à la simulation d’une rénovation de maison dans 3 pays européens différents, l’étude conclut que les deux concepts de rénovation proposés conviennent à une rénovation en profondeur, représentant environ -70 % de la consommation d’énergie primaire. Le premier concept comprenant la pompe à chaleur air-eau surpasse généralement la pompe à chaleur d'air évacué. Cependant, cela nécessite l’installation d’un système de ventilation VRC, ce qui entraîne un coût d’investissement plus élevé. Un grand avantage du deuxième concept de rénovation réside dans le fait que les occupants peuvent continuer à vivre dans la maison pendant toute la période de rénovation.

L’étude montre également que dans les bâtiments rénovés en profondeur, les besoins en chaleur sont considérablement inférieurs à ceux des bâtiments d’origine et que les radiateurs de taille normale fonctionnent donc correctement avec des pompes à chaleur.