L’efficacité énergétique et acoustique

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Il est possible d’améliorer l’efficacité énergétique d’un bâtiment de deux façons. Avec des solutions dites passives et actives. En diminuant la consommation en énergie des matériaux et des équipements. C’est ce que l’on appelle la solution passive. D’autre part, la solution active se traduit par l’usage de systèmes technologiques intelligents. Ces derniers sont capables de réguler ces échanges d’énergie en vue d’enrayer les gaspillages ou les consommations inutiles. Mais qu’en est-il en termes d’isolation thermique et acoustique ?

Tout bâtiment, dans le neuf comme dans la rénovation, se doit toujours de remplir des fonctions essentielles. Il s’agit entre autres de la stabilité mécanique, la sécurité au feu ainsi que le confort acoustique. Lors du choix constructif, les professionnels du bâtiment cherchent à améliorer l’efficacité énergétique du bâti. Ils sont tenus de trouver des solutions optimales pour veiller à l’interdépendance des phénomènes physiques liés à la thermique et à l’acoustique. En aucun cas, il ne faut traiter l’une ou l’autre ou l’une au détriment de l’autre. L’idéal est de traiter l’une et l’autre ensemble. Du point de vue de la loi, le projet de Loi Grenelle 1 a pour objectif de réduire les consommations d’énergie du parc existant, de 38, d’ici 2020. Elle prévoit aussi une rénovation de l’ensemble du parc de logements sociaux d’ici 2020, soit 800 000 logements.

Autant de mesures qui s’accompagnent des aides financières adaptées au neuf et à l’existant. Parmi elles, on peut citer les prêts à taux privilégiés, crédits d’impôt, le prêt à taux zéro pour les acquéreurs, etc. En d’autres termes, d’une part, l’efficacité énergétique des bâtiments à travers des maisons de plus en plus économes en énergie, constitue un grand défi de notre ère. D’autre part, le confort thermique est insuffisant pour l’individu sans le confort acoustique. D’où la mise en place des nouvelles réglementations sur l’isolation phonique. Ainsi, pour les nouvelles constructions surtout, il s’avère important en termes de prix de concilier les actions pour atteindre en même temps les deux objectifs.

Efficacité énergétique : les mesures à prendre

Pour atteindre les objectifs suscités, on doit commencer par réduire les déperditions énergétiques à travers l’enveloppe du bâtiment. Ainsi, on renforce l’isolation thermique tout en récupérant et gardant le maximum d’apports gratuits. Autrement dit, il faut veiller à équiper systématiquement le bâtiment de systèmes énergétiques utilisant les énergies renouvelables. Concrètement, pour améliorer le confort d’été, on doit mettre en place des protections solaires adaptées qui ne dégradent pas l’inertie thermique du bâtiment. Il va également falloir doubler le niveau d’isolation thermique des bâtiments. Ceci implique l’usage d’isolants de plus faibles conductivités thermiques, mais de fortes épaisseurs. Des labels et certifications assurent la qualité des matériaux. L’isolation implique également le traitement des ponts thermiques intégrés aux parois, capables de court-circuiter la résistance thermique de l’isolant.

L’efficacité acoustique

La réglementation dans le domaine de l’acoustique impose des obligations acoustiques à atteindre, en termes d’exigences de résultats sur le bâtiment fini. Le contrôle de la conformité d’un bâtiment est effectué à l’aide de mesures acoustiques in situ, quand ce dernier est construit. La réglementation acoustique en date du 30 juin 1999 impose des valeurs chiffrées liées à différents indices acoustiques, utiles pour assurer une qualité acoustique minimale d’un logement et d’un ouvrage. Les différents indices prennent en compte les sources de gênes acoustiques : d’origine aérienne intérieure (comme le bruit d’équipement, les voix, la télévision…), aérienne extérieure (la circulation routière, le train, l’avion…), les bruits de choc (les bruits de pas, ceux des objets qui tombent).

Dans quelques cas, les exigences à respecter peuvent atteindre des sommets si le logement se situe dans une zone particulièrement exposée aux bruits extérieurs : à proximité d’un aéroport, d’une autoroute, d’un local d’activité ou d’un garage. Depuis l’arrêté du 30 juin 1999, les indices et les unités ont changé. Ainsi, Le dB (A) ne sert plus sauf pour quantifier les niveaux de bruits d’équipements.

La conception architecturale

La conception architecturale doit être en harmonie avec le durcissement des exigences liées à la consommation d’énergie dans le bâtiment et le confort d’été des utilisateurs. Et pour cause, c’est un facteur essentiel dans le bilan énergétique global d’une construction. Ainsi, une conception architecturale optimale est imposée par la RT2012 (Réglementation Thermique de 2012) par le biais d’une limitation des besoins d’énergie inhérents au chauffage, au refroidissement et à l’éclairage.

Cette limitation se fait à travers un coefficient appelé Bbio. Il se calcule selon les besoins de chauffage, de refroidissement (en rapport avec l’isolation, le renouvellement de l’air et les apports gratuits internes et externes), et de l’éclairage (le niveau d’éclairement requis par espace de vie, l’orientation et la transmission lumineuse des baies). Dans la pratique, la RT2012 met en valeur le coefficient Bbio par :

  • La compacité du bâtiment pour réduire, à volume constant, les surfaces de contact entre l’ambiance climatisée ainsi que l’ambiance extérieure. Cela se traduit sur le terrain, par l’existence de plus en plus de bâtiments collectifs ayant des formes géométriques simples et compactes et des maisons individuelles jumelées.
  • Une isolation optimale thermique du bâti.
  • L’orientation, la surface et le type des baies vitrées qui captent le maximum d’apports solaires gratuits en été et qui font entrer le maximum de lumière naturelle en toute saison.
  • L’inertie thermique du bâtiment. Elle peut servir au stockage-déstockage de l’énergie en toutes saisons.
  • L’étanchéité à l’air de l’enveloppe qui va de pair avec l’isolement acoustique aux bruits aériens extérieurs.

La conception architecturale et le côté acoustique

Côté acoustique, l’implantation du bâtiment et l’orientation de ses façades, vis-à-vis des nuisances sonores extérieures constituent autant de points cruciaux pour rendre confortable ou non un bâtiment. En outre, sa forme et la répartition interne des espaces influent également la performance énergétique du bâti. Tout le travail incombe à l’architecte qui est en principe à l’origine de toute construction. Il doit prendre en compte toute la difficulté de la recherche du meilleur compromis technique, pour mener à bien le projet. En effet, tout bâtiment, toute infrastructure ou activité peut être « agressé » ou « agresseur » du point de vue acoustique.

Dès la conception du bâtiment, il est plus que primordial de bien tenir compte de l’environnement sonore autour de la parcelle. Il en est de même pour la proximité du voisinage et toutes les éventuelles gênes acoustiques aux alentours. La meilleure des solutions serait de s’éloigner au maximum de la source de bruit. Sinon, on peut isoler, soit la source (nettement plus efficace mais plus onéreuse, pour ne citer que la couverture du périphérique), soit le bâtiment.

Mais ce dernier cas est susceptible de réduire la taille des fenêtres. On peut aussi envisager de s’orienter au mieux par rapport à la source de bruits, comme l’orientation par rapport aux vents dominants. Dans tous les cas, la compacité vise à minimiser la surface des parois déperditives réduisant sensiblement les pertes thermiques, via la transmission et le renouvellement d’air. La compacité devient un concept très prisé pour atteindre le but de rendre les bâtiments moins énergivores.

Efficacité énergétique : associer l’isolation acoustique de chaque espace de vie au confort thermique

En acoustique, le principe de l’organisation des espaces de vie est assez simple. Logiquement, on éloigne les pièces sensibles comme les chambres à coucher et le salon, des zones bruyantes. Si on dispose d’un immeuble situé à proximité d’une infrastructure de transport terrestre bruyante comme le train, l’autoroute ou une route passante, il est plus avantageux de positionner les espaces de vie sensibles sur la façade opposée à celle exposée aux bruits. Par la suite, on sera obligé de situer les circulations, les salles de bain et la cuisine du côté exposé même si l’isolement acoustique réglementaire de façade cible également la cuisine.

Les sources intérieures au bâtiment devraient aussi faire l’objet d’une réflexion semblable. Comme exemples, il faut éviter la proximité des chambres à la cage d’ascenseur, aux locaux techniques bruyants ainsi qu’aux gaines techniques. Cependant, d’un point de vue consommation énergétique, il est préconisé de privilégier l’orientation sud des pièces de jour, de disposer au nord les pièces peu chauffées (garage ou cellier). Ces deux solutions n’orientent pas forcément vers des solutions contraires à l’isolation acoustique, mais il est pertinent de prendre en compte les différentes contraintes pour assumer les compromis en toute connaissance de cause.

Efficacité énergétique : un bâtiment bien isolé

Comme exposé précédemment, il n’est pas facile de concilier l’isolation thermique et l’isolation acoustique, qui peuvent ne pas aller dans le même sens. Il faut ajouter à tout cela la multiplicité des phénomènes recouverts par la mention « isolation acoustique ». Que ce soit en acoustique qu’en thermique, il est essentiel de traiter les jonctions entre parois et l’inclusion des fluides et réseaux. Par exemple, le système d’isolation thermique via l’intérieur (ITI) des parois existantes peut risquer de refroidir le mur support et accentuer le risque de condensation superficielle dans la masse si bien que dans quelques cas, la mise en place d’un pare-vapeur du côté intérieur constitue la solution efficace.

Efficacité énergétique : les procédés d’isolation habituels

Voici quelques techniques d’isolation habituellement utilisées lors d’une nouvelle construction ou des travaux de rénovation :

Le doublage collé

On utilise un isolant thermique comme la laine de verre, la laine de roche collée en plein ou par filet sur une plaque de plâtre. Leur épaisseur sera idéalement de 10 à 13 mm. La pose s’effectue via le collage par plots sur le mur support.

Le doublage sur ossature indépendante du mur support

Sa composition peut être une ossature bois ou métallique avec un parement en plaque (plâtre, fibre-ciment, bois) et un isolant thermique (laine minérale, mousse rigide, laine de chanvre, plume de canard, laine de mouton, ouate de cellulose). La pose s’effectue via la mise en œuvre sur ossature bois ou métallique.

Dans la pratique, la performance thermique des murs doublés par l’intérieur est dépendante de la résistance thermique réelle de l’isolant thermique après déduction de l’impact des ponts thermiques intégrés. Les techniques d’isolation thermique présentées ci-dessus ne comportent que peu de ponts thermiques intégrés. Ce sont par exemple les découpes pour le passage de câbles électriques, les lisses métalliques qui compriment localement l’isolant thermique. Par ailleurs, les tiges ponctuelles traversantes sont également de ponts thermiques. L’impact de tous ces ponts thermiques peut être minime si aucun élément métallique ne transperce l’isolant thermique. Dans le cas contraire, on doit prévoir une dégradation de l’ordre de 10 % environ.

L’importance de traiter les ponts thermiques

Avec la RT2012, on s’oriente davantage vers l’utilisation d’isolants thermiques de plus faible conductivité thermique avec une forte épaisseur. De plus, l’isolation thermique par l’intérieur sous-entend l’interruption de celle-ci au niveau des parois intérieures telles que les planchers et les refends. Cela génère d’importants ponts thermiques sur les liaisons. Le traitement de ces ponts thermiques est essentiel dans la plupart des cas, pour rendre le bâtiment compatible avec les exigences de la loi. De ce fait, on doit renforcer au mieux l’inertie thermique des planchers et des refends. Les doublages intérieurs possèdent aussi un impact sur l’isolement acoustique. Leurs influences sur l’isolement acoustique entre l’intérieur et l’extérieur d’un bâtiment interviennent lorsqu’on veut des isolements acoustiques très élevés, en face d’un environnement extérieur très bruyant.

Efficacité énergétique : ce qu’il faut savoir sur l’isolation thermique

Selon l’Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie), la chaleur s’échappe d’une maison mal isolée au niveau de différents endroits. Les pourcentages de déperdition sont autour de 30 % pour les combles et la toiture, 25 % pour les murs, de 10 à 15 % pour les vitres et fenêtres et de 7 à 10 % pour les sols. Tout projet d’isolation thermique doit ainsi prendre en compte ces différents éléments du bâtiment. Pour réussir, il devra être imaginé avec une vraie cohérence d’ensemble.

En effet, il ne suffit pas seulement d’ajouter une épaisseur d’isolant sur épaisseur d’isolant. En plus, cela peut à la fois coûter cher sans être efficace. Il est ainsi recommandé de tenir compte de la réglementation, de son bilan thermique et de l’existence des ponts thermiques. Il est aussi intéressant de considérer la possibilité de l’isolation thermique par l’extérieur. Celle-ci offre de grands avantages en matière de simplicité technique et de performance vis-à-vis des ponts thermiques.

Efficacité énergétique : ce qu’il faut savoir sur l’isolation acoustique

L’isolation phonique ou acoustique vise à minimiser la propagation du son dans la maison. Le son traverse l’air (propagation aérienne) et traverse aussi les objets solides (propagation solidienne). L’isolation acoustique prémunit de ces deux types de transmission et propose des réponses adaptées, au niveau des :

  • Fenêtres et vitrage, pour combattre les bruits extérieurs « aériens », venant de la rue ou du jardin.
  • Portes pour combattre les bruits intérieurs « aériens », d’une pièce à l’autre.
  • Murs et cloisons, pour faire face aux mêmes types de bruit qu’avec les portes.
  • Planchers intermédiaires, pour faire face aux bruits solidiens, d’impacts ou de chocs, d’un étage à l’autre, etc.

La réglementation sur l’isolation phonique

En général, on ne peut dépasser un seuil de 35 dB (A). C’est une condition pour assurer un confort acoustique minimal dans un logement. En détail, dans un logement construit entre 1970 et 1996, celui-ci doit respecter la réglementation acoustique de l’arrêté du 14 juin 1969. Ce dernier fixe les valeurs de niveau sonore maximal pour différents « endroits » comme les planchers, les cloisons séparatrices et les équipements. Le niveau sonore maximal est de :

  • 35 dB (A) pour les pièces principales.
  • 38 dB (A) pour les cuisines, salles de bains, WC.
  • 70 dB(A) pour l’isolation de sol perçu dans chaque espace de vie principal.
  • 35 dB(A) en général pour les équipements du bâtiment.
  • 30 dB (A) pour l’ascenseur, le vide-ordures, la chaufferie ainsi que le transformateur.

Dans un logement construit avant 1970, il n’existe aucune réglementation fixée sur l’aspect acoustique. On est ainsi libre de réaliser des travaux de rénovation selon ses propres exigences de confort.

L’Isolation phonique actuelle en relation avec le thermique

Même si l’isolation phonique et l’isolation thermique sont sensiblement différentes, il est possible de concilier les deux. On peut ainsi les installer lors d’un même chantier. Un des principes de la nouvelle réglementation acoustique consiste à prendre en compte le fait que plus une paroi est lourde, plus elle est inerte du point de vue phonique. À titre d’exemple, un mur épais en pierre ne transmet que très peu le son car l’énergie contenue dans l’onde sonore ne suffit pas à le faire vibrer. Il en est de même d’une dalle en béton sur terre-plein, car l’énorme masse de terre se situant sous la dalle l’empêche de vibrer facilement. De ce qui est dit, il faut utiliser des parois lourdes, découlant du principe de la masse.

L’autre alternative

Comme alternative efficace à l’utilisation de parois très lourdes, on peut avoir recours au principe de la masse-ressort-masse. Cela implique deux parois (doubles portes, doubles fenêtres, cloison doublage…) désolidarisées par un « ressort » constitué d’une isolation souple ou de l’air. Pour fonctionner, la première paroi vibre, mais ne transmet pas la vibration à la deuxième paroi. Pour les bruits aériens, cette barrière au son doit être toujours continue. La moindre interruption annule en effet l’isolation de la paroi. Rappelons que celle-ci repose sur le principe de l’étanchéité. Donc au final, une isolation thermique de qualité. À cela s’ajoute naturellement l’utilisation des isolants les plus sains possible. Ceux-ci se doivent d’avoir une haute efficacité énergétique, thermiquement et phoniquement.

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