Comparaison des résultats entre la RT 2005 et la simulation thermique dynamique sur des projets passifs et bioclimatiques
Par Frédéric Loyau,
vendredi 30 octobre 2009 à 11:05 :: Labels basse consommation
:: #7
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Dans les précédents billets, nous signalions les résultats très favorables obtenus sous l'outil RT 2005. Nous avons donc cherché à y voir un peu plus clair en comparant, sur une dizaine de projets basse consommation et passifs que nous suivons quelles étaient ses différences et comment elles pouvaient s'expliquer.
Nota : les projets sont saisis au même stade d'avancement et donc avec les mêmes compositions, et des scénarios d'usage relativement proches. Nous utilisons le logiciel de Perrenoud U21win pour la RT et Pleiades+Comfie pour la simulation dynamique. Nous ne comparons que des maisons individuelles plutôt très performantes
Vous trouvez un rappel sur le fonctionnement de la RT 2005 ici
A - Comparaison besoins de chauffage en kwh selon méthode RT et STD

Le diagramme compare les besoins de chauffage bruts en kwh (donc avant intégration du rendement de l'appareil) selon les deux méthodes de calcul, en bleu la RT et en rouge la STD. En fonction des projets, on observe des différences qui vont de -33% (4) à +339% (5).
Il y a donc bien quasiment toujours une sous estimation des besoins de chauffage du logiciel réglementaire quand on le compare à un calcul physique. Toutefois, il n'y a pas de règle de surévaluation : les différences sont variables selon les projets et leurs spécificités. Un des projets est au contraire surestimé par la RT.
Ces différences sont extrêmement considérables, et amènent le bureau d'études à devoir se poser des questions sur la pertinence des résultats annoncés au maitre d'ouvrage : celui ci pourrait en effet être amené à penser que le bureau d'étude s'est trompé dans son calcul en comparant le résultat annoncé par la RT à sa consommation réelle qui est plus de deux fois supérieure.
Plusieurs projets sont suffisamment intéressants pour qu'on s'y arrête un moment.
I - Une maison passive construite dans le centre de la France, chauffée avec un petit poêle à bois buches.
(Valeurs exprimées en kwh sur le tableau et graphique)
Le diagramme présente le besoin de chauffage, besoin d'eau chaude (hors pertes de distribution), les auxilliaires vmc, et l'éclairage. L'estimation des besoins de chauffe est 3 fois plus faible, ce qui tend à montrer que les écarts les plus importants dans les calculs réglementaires se constatent sur les maisons passives (besoin enveloppe 15kwh/m²). Le calcul de l'eau chaude RT étant basé sur une formule rapportant le besoin en fonction des m² de la maison, il est plus élevé que le calcul rapporté aux nombres d'occupants (méthode SOLO -calcul en ligne ici-).
Cette maison est chauffée avec un poêle à bois buches, et pour répondre à la RT, un chauffage de complément électrique est mis sur les 25m² restants. La production d'eau chaude est solaire et l'appoint (30%) est électrique. Une VMC double flux ventile la maison. Cela peut paraitre surprenant mais la maison est tout juste BBC-Effinergie alors qu'elle est passive (46.6 pour 50). On peut donc voir à quel point la prise en compte des poêles à bois est vraiment défavorable sur le BBC, puisque l'enveloppe du bâtiment doit se situer au niveau du passif pour prétendre au label basse consommation.
II - Une maison basse consommation construite dans le sud de la France, chauffée avec une chaudière bois granulés.
L'estimation des besoins de chauffe est la aussi largement plus faible avec l'outil RT. La maison a une performance moindre que le premier projet (performance enveloppe de 29 kwh/m²), mais du fait de la prise en compte d'une chaudière granulés pour le chauffage et l'eau chaude (sans capteurs solaires thermiques), elle se retrouve avec un Cep deux fois plus faible que la maison passive (19.9 contre 48). Le CepBBC tient compte de la déduction du photovoltaïque et dans ce cadre, la maison est quasiment "positive" (3.6). Le projet est donc interessant car il démontre bien que le choix des équipements est largement prépondérant pour le label. Mettre une chaudière granulés ou une pompe à chaleur est 2 fois plus favorable que la mise en place d'un poêle.
III - Une maison solaire bioclimatique construite dans le centre de la France, chauffée avec un poêle à bois.

Ce projet est intéressant parce qu'il montre que lorsque le projet fonctionne sur une démarche solaire bioclimatique (ici une serre encastrée et une inertie importante pour stocker et restituer les apports solaires passifs), les besoins de chauffage sont largement surestimés par le logiciel RT car il ne tient que peu compte de l'inertie comme facteur de réduction des besoins de chauffe. Cet aspect est très pénalisant puisque le logiciel RT regarde la valeur Ubat du projet pour apprécier la performance de l'enveloppe. Et dans le cadre d'un chauffage par poêle à bois demande une réduction du Ubat de -25% par rapport au UbatRef. Ici il n'est pas atteint, donc le projet peut être refusé à la labelisation alors que son besoin de chauffe calculé en simulation place le projet à 19 kwh/m², donc très performant, quasiment passif.
B - Comparaison besoins de chauffage en kwh/m² et coefficient Ubat
Nous nous sommes ensuite intéressés au rapport entre la valeur Ubat définie dans la RT2005 et le besoin brut de chauffage par m² calculé sous STD, car cette valeur Ubat définit pour la RT la performance de l'enveloppe.
On s'aperçoit la encore que le rapport entre les deux données, qui sont sensées être compatibles, sont loin de l'être dans la réalité. On observe que le besoin de chauffage peut être très faible même si la valeur Ubat n'est pas faible, lorsque le projet mise sur les apports solaires et l'inertie pour être performant.
Sur les maisons qui misent sur la "sur-isolation", le coefficient Ubat est proche en proportion des besoins de chauffe.
Concluons :
Nous avons fait cette comparaison car la RT2005 est applicable jusqu'en 2012. Elle donne donc un cadre valable jusqu'à la prochaine réglementation. Etant la démarche utilisée pour distribuer les subventions (crédits d'impôts BBC) ou la plupart des appels à projets région, l'obtention d'une bonne valeur avec le logiciel RT est donc souhaitable. Pourtant, sa procédure met à l'écart des projets simplement parce que le logiciel n'a pas été conçu pour correctement évaluer les performances réelles des projets bioclimatiques, qu'il surestime. La performance réelle est dans quasiment tous les cas mal évaluée par le logiciel, quelque fois dans des proportions considérables. Dans ce cadre, il serait souhaitable que les régions qui soutiennent les bâtiments basse conso systématisent l'étude dynamique et cessent de se focaliser uniquement sur la "sacro sainte" RT 2005. Le comparatif met enfin en évidence que les poêles buches sont fortement pénalisés par la méthode RT, que leur couplage avec un ballon d'ECS électro solaire permet rarement de tenir la ligne du label BBC.
Commentaires
1. Le mardi 17 novembre 2009 à 12:19, par Jeremy
2. Le dimanche 22 novembre 2009 à 22:30, par SeBMP35
3. Le lundi 23 novembre 2009 à 22:27, par fiabitat
4. Le mardi 24 novembre 2009 à 09:10, par SebMP35
5. Le vendredi 27 novembre 2009 à 11:22, par fiabitat
6. Le lundi 30 novembre 2009 à 15:00, par SebMP35
7. Le mardi 1 décembre 2009 à 13:11, par fiabitat
8. Le jeudi 10 décembre 2009 à 19:16, par SebMP35
9. Le lundi 14 décembre 2009 à 12:44, par fiabitat
10. Le vendredi 25 décembre 2009 à 01:47, par PierreH
11. Le mardi 5 janvier 2010 à 15:07, par Minch
12. Le jeudi 7 janvier 2010 à 04:43, par SebMP35
13. Le vendredi 15 janvier 2010 à 09:34, par Frédéric Loyau
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