Ce qui change dans la conception de bâtiments neufs

La RE2020 vise à construire des bâtiments sobres, consommant entre 15 et 20 % d’énergie primaire en moins par rapport à la RT 2012, et produisant donc moins d’émissions de gaz à effet de serre à l’usage. L’ambition affichée par les pouvoirs publics est triple : encourager les économies d’énergie, limiter les émissions de gaz à effet de serre et garantir le confort d’été.

Elle encourage le recours aux énergies renouvelables à travers l’introduction de deux nouveaux critères :

• Un seuil sur les émissions de gaz à effet de serre liées à la consommation d’énergie du bâtiment (Icénergie) sur 50 ans, avec un deuxième palier en 2025 pour le logement collectif.
• Un seuil sur la consommation d’énergie primaire non renouvelable (Cep,nr).

Le confort d’été devra être assuré au travers d’une conception bioclimatique renforcée, favorisant le recours aux solutions passives de rafraichissement. Cette exigence s’illustre par la création de l’indicateur Degré-heures (DH).

Enfin, le carbone lié à la construction en elle-même est introduit par la prise en compte de l’analyse de cycle de vie (ACV) du bâtiment, dans une approche dite dynamique qui intègre tous les éléments constructifs du bâtiment et encourage le recours aux matériaux biosourcés ou le béton bas carbone. Les exigences de cet indice carbone construction (Icconstruction) sont progressives, avec trois paliers en 2025, 2028 et 2031.

Ces exigences peuvent être modulées selon l’altitude, la zone climatique, la taille des logements et des programmes. Au regard de ce cahier des charges, on comprend qu’une approche multi critère et approfondie est nécessaire en phase conception des nouveaux projets.

Le gaz : un atout en construction neuve

Pas moins de sept solutions gaz, existantes et matures, sont compatibles avec les exigences pour 2022. De quoi rassurer la maîtrise d’ouvrage d’autant plus que les fabricants cherchent à anticiper dès à présent les seuils de 2025.

Les solutions techniques existantes satisfont les critères sur la consommation d’énergie primaire (Cep et Cep,nr) ainsi que le critère carbone (Icénergie ) fixé à 560 kgCO2éq/m² (soit,14 kg CO2éqep/m2/an) pour 2022. C’est ce que démontre une étude paramétrique menée à notre initiative sur plus de 200 scénarios de bâti, avec cinq solutions collectives et deux solutions individuelles.

À l’échéance 2025, le seuil maximal de l’Icénergie est abaissé à 260 kgCO2éq/m² (soit, à 6,5 kgCO2éq/m2/an). L’hybridation énergétique des systèmes s’impose alors, tant en chauffage individuel que collectif.

Dans un contexte de vieillissement du parc de production électrique français et d’électrification massive des usages (mobilité, numérique), les solutions hybrides deviennent incontournables. Elles présentent en outre l’intérêt d’éviter la production d’électricité hivernale à base de charbon et offrent un débouché à la production de gaz vert locale. Autre avantage pour l’habitant : en cas de défaillance, la chaudière permet d’assurer le secours en chauffage et eau chaude.

Quelles solutions gaz pour la période 2022-2025 ?

Les équipements mis en œuvre dans la RT2012 permettent de respecter les exigences sur le Cep,nr et sur L’Icénergie fixées pour 2022, sous réserve de respecter le niveau de besoin en énergie requis en RE2020 (Bbio_max) concernant le bâti.

Les solutions en logement collectif

• Chaudière collective condensation, associée à un niveau d’isolation renforcé dans certains cas
• Chaudière collective condensation couplée à la récupération sur eaux grises
• Chaudière collective associée à un chauffe-eau solaire collectif (CESC)
• PAC gaz à absorption aérothermique ou géothermique
• Chaudière collective + chauffe-eau thermodynamique collectif

En logement collectif, les chaudières individuelles et collectives gaz, associées à un renforcement du bâti, permettent donc de respecter le seuil Icénergie de 14 kg CO2eq /m²/an fixé pour 2022.

L’association d’une chaudière collective avec un chauffe-eau solaire (CESC) ou une PAC à absorption gaz permet une réduction supplémentaire de l’ordre de 20% sur l’Icénergie.

Les solutions individuelles en logement collectif

La Chaudière individuelle THPE demeure la solution optimale : faible encombrement, efficacité énergétique, coûts de construction maîtrisés, confort pour l’occupant.

Focus sur deux solutions hybrides pour anticiper 2025

Avec l’abaissement de l’ Icénergie en 2025, les solutions hybridant gaz et électricité s’imposent. Toute la filière est mobilisée afin d’améliorer les solutions hybrides existantes et développer de nouveaux équipements : intégration au logement, dimensionnement et régulation sont optimisés. Le couplage chaudière gaz et pompe à chaleur permet de répondre aux seuils de 2025, que ce soit en configuration individuelle ou collective. Illustration avec 2 exemples.

La PAC hybride individuelle sur vecteur air

La pompe à chaleur individuelle assure le chauffage en vecteur air. Une chaudière murale fournit l’appoint et l’eau chaude sanitaire. Le vecteur air apporte une bonne diffusion du chauffage dans le logement, tandis que la réversibilité de la PAC répond aux besoins de confort d’été. Et le stockage volumineux de l’eau chaude est évité.

L’association intelligente d'une chaudière à condensation et d'un ballon thermodynamique branchés en série et pilotés par une régulation. Le Chauffe-Eau Thermodynamique assure le préchauffage de l'ECS, la chaudière gaz à condensation, l'appoint pour la production d'ECS et le chauffage du logement. L'innovation concerne la diminution de la volumétrie du ballon. Le CET récupère les calories sur l’air extérieur ou sur l’air extrait de la VMC. Cette solution est conforme aux seuils Cep,nr_max et Icénergie_max 2025 quelle que soit la zone climatique.

La PAC hybride collective

La PAC produit, en base, le chauffage et l’ECS, la chaudière faisant l’appoint en fonction des besoins. Dimensionner de manière optimale la puissance thermodynamique en base permet de limiter l’investissement financier sans dégrader les indicateurs environnementaux et la qualité de service.

Le Chauffe-Eau Thermodynamique produit l’ECS en continu. La chaudière gaz collective assure l’appoint d’ECS et le chauffage du bâtiment. Le couplage de ces 2 solutions matures a déjà été implémenté avec succès dans des programmes immobiliers. La pompe à chaleur permet de décarboner la production d’ECS et de respecter les seuils Cep,nr_max et Icénergie_max 2025. Le secours potentiel assuré par la chaufferie garantie de sécurité de confort pour les occupants. L’autre avantage est économique : le dimensionnement de la puissance de la PAC est optimisé. On évite ainsi un surinvestissement en termes d’équipement pour une performance équivalente.

Un appel à projet a été lancé par le FPI, l’USH et le Pôle Habitat FFB auprès des maîtres d’ouvrage et des fabricants d’équipements pour identifier et mettre en œuvre de nouvelles solutions hybrides. Cette démarche d’innovation est d’autant plus essentielle que les solutions hybrides seront indispensables à l’équilibre du système électrique dans les prochaines années, comme l’ont indiqué RTE et l’ADEME dans leurs scénarios prospectifs.

Dès que le biométhane, le « gaz vert », sera pris en compte dans la RE2020, les chaudières alimentée par cette énergie renouvelable pourront contribuer à l’atteinte des seuils Icénergie et Cep,nr en 2025. Hybridation et gaz vert : deux atouts à ne pas négliger dans la mise en œuvre de la RE2020.