Construire au juste prix, en respectant la réglementation et en apportant aux occupants les meilleures conditions de confort thermique possibles, est toujours un exercice difficile.
Plus particulièrement, sur le littoral et l’arrière-pays méditerranéen (respectivement, les zones H3 et H2d méditerranéen), la RE2020 fixe des objectifs très ambitieux et pas toujours facile à atteindre.
En effet, une fois que l’enveloppe du bâtiment est définie et conforme à la valeur de besoin bioclimatique (Bbio) visée, il reste à respecter les seuils maximaux de degrés-heures.
Degrés-heures et Cep nr : comment respecter les limites maximales ?
Le niveau réglementaire maximal de 1250 degrés-heures d’inconfort estival est vite atteint[i]. Pour rester conforme à la réglementation, les constructeurs ont identifié plusieurs solutions :
- Système gainable performant
- Régulation par zone
- Brasseurs d’air
Le bureau d’études Expeb a aimablement accepté d’examiner les optimisations qui pouvaient être mises en place dans le cadre de projets classiques de maison individuelles.
Précisons également que cet article sera actualisé dès que nous disposerons de nouveaux éléments. Pensez par conséquent à vous inscrire sur notre espace pro pour être tenu au courant de nos futures mises à jour[ii].
Quelles ont été nos hypothèses de départ ?
Nous sommes partis sur une maison de 88 m² indépendante, de plain-pied, située en zone H3. Le Cep nr max est à 45,1.
Le schéma de départ comprend une installation gainable associé à une régulation par zone, ainsi qu’un chauffe-eau thermodynamique. L’ensemble apparaît conforme (Cep nr = 44,6).
L’étude a été menée à l’aide du logiciel Pléiades-Comfie d’Izuba.
Simulations avec gainable + régulation par zone
Nous avons ensuite ajouté différents brasseurs d’air Samarat, et joué sur les modes jour d’une part, nuit d’autre part, et enfin jour & nuit.
Voici le tableau récapitulatif correspondant :
Système installé en base : gainable + régulation par zone
| Nombre de ventilateurs de plafond Samarat | Surface concernée par les brasseurs d’air[iii] | Mode | Cep nr | DH |
|---|---|---|---|---|
| 0 | Non applicable | Non applicable | 44,6 | 1063,5 |
| 1 | Surface utile 17% | Jour | 42,5 | 869,9 |
| 2 | Surface utile 34% | Jour | 40,9 | 720,3 |
| 3 | Surface utile 51% | Jour | 39,8 | 599,3 |
| 4 | Surface utile 60% (maximum possible en mode jour) | Jour | 39,2 | 521,7 |
| 4 | Surface utile 68% | Jour et Nuit | 42,9 | 875,0 |
| 4 | Surface utile 40% (maximum possible en mode nuit) | Nuit | 41,1 | 737,9 |
| 3 zone jour, 3 zone nuit | Surface utile 51% jour – Surface utile 40% nuit | 1 ensemble jour, 1 ensemble nuit | 37,7 | 284,3 |
A ce stade, les éléments suivants apparaissent :
- Les brasseurs d’air ont un impact très bénéfique sur le Cep nr;
- Les premiers brasseurs ont un très fort impact, les derniers permettent de gagner quelques dixièmes de points ;
- Le mode jour est plus favorable que le mode nuit;
- Le mode « jour et nuit » est le plus pénalisant;
- Le fait de constituer deux ensembles de brasseurs, l’un dédié au jour, l’autre à la nuit, peut permettre de gagner des points de Cep nr (en contrepartie d’un fort équipement).
Simulations avec gainable sans régulation par zone et avec multi-split
Nous avons ensuite étudié différentes configurations visant à chercher un optimum économique.
| Systèmes installés | Nombre de ventilateurs de plafond | Surface concernée par les brasseurs d’air | Mode | Cep nr | DH |
|---|---|---|---|---|---|
| Gainable sans régulation par zone | 3 Samarat | Surface utile 51% | Jour | 45,2 (non conforme d’un 10e de point…) | 599,3 |
| Quadri-split | 3 Samarat | Surface utile 51% | Jour | 43 | 599,1 |
Ce tableau est particulièrement révélateur des économies pouvant être apportées par les brasseurs d’air Samarat :
- En l’absence de régulation par zone, le gainable ne passe plus ;
- Associé à un quadri-split, le Cep nr est parfaitement respecté avec 3 brasseurs d’air Samarat.
Récapitulons :
- Un système de régulation par zone pour gainable coûte environ 1500€ TTC fourni posé ;
- Un gainable sur du plain-pied environ 6500€ TTC fourni posé ;
- Un gainable sur une maison à étage représente environ 8000€ TTC (surcoût systèmes et maçonnerie) ;
- Un quadri-split coûte environ 5000€ TTC (impact carbone à vérifier, sachant que de leur côté, les brasseurs d’air sont peu impactants).
Ainsi, sur les maisons à étage, la solution avec 3 Samarat en zone jour apparaît très économique : environ 3000€ TTC d’économies en passant en multisplit à la place du gainable avec régulation par zone.
Pour les maisons de plain-pied, l’économie représente 1500€ TTC avec 3 Samarat et une solution quadri split à la place du gainable avec régulation par zone.
Bref, les brasseurs d’air apportent un gain budgétaire significatif, qui plus est avec une solution qui permet également de réduire l’impact de la climatisation (par un recours moins fréquent, et par un couplage qui permet une hausse de la consigne à confort égal[iv]).
Le maître d’ouvrage va donc économiser à la construction, et gagner encore en phase exploitation.
Brasseurs d’air Exhale : quel bilan ?
Les brasseurs d’air Samarat sont des appareils à pales dont le débit d’air maximal est plus élevé que celui des ventilateurs Exhale (respectivement 11 893 m3/h et 6 900 m3/h).
A ce titre, ils apparaissent plus performants en RE2020.
Pour autant, quand on parle de confort thermique réel, les ventilateurs de plafond Exhale Fans apparaissent très pertinents.
Les diagrammes ci-dessous illustrent bien la différence de fonctionnement de chacun des systèmes :
- le ventilateur à pales donne une vitesse d’air élevée à la verticale des pales ; les vitesses apparaissent moindres dès que l’on s’éloigne du cylindre à la verticale des pales ;
- le brasseur d’air Exhale amène une vitesse d’air mieux répartie dans la pièce.
D’autres avantages viennent renforcer la pertinence du ventilateur Exhale en maison individuelle :
- Son design le démarque des solutions de ventilateurs de plafond traditionnelles ;
- L’absence de pales en fait un système sécurisant, y compris pour les chambres d’enfant avec lit superposé.
Ces éléments étant posés, dans la même configuration, les ventilateurs Exhale devront logiquement être plus nombreux pour obtenir les résultats de performance visés sur le Cep nr.
| Systèmes installés | Nombre de ventilateurs de plafond | Surface concernée par les brasseurs d’air | Mode | Cep nr | DH |
|---|---|---|---|---|---|
| Quadri-split | 4 Exhale | Surface utile 51% | Jour | 45,4 | 828,8 |
| Quadri-split | 3 Samarat jour, 1 Exhale nuit |
Surface utile 51% jour Surface utile 17% nuit |
1 ensemble jour, 1 ensemble nuit | 45,6 | 732,3 |
| Quadri-split | 3 Samarat jour, 1 Exhale nuit |
Surface utile 51% jour Surface utile 17% nuit |
1 ensemble jour, 1 ensemble nuit | 45,6 | 764,0 |
| Quadri-split | 3 Exhale jour, 2 Exhale nuit |
Surface utile 51% jour Surface utile 34% nuit |
1 ensemble jour, 1 ensemble nuit | 45,1 | 709,0 |
Ainsi, on arrive bien au même résultat que dans la première configuration, avec un nombre d’appareils supérieur.
Dans une maison de plain-pied, la mise en place de 5 appareils Exhale, couplée à des quadri-splits, améliore les DH, et représente un coût légèrement supérieur à celui d’une installation en gainable avec régulation par zone (+1000 € environ).
Toutefois, dans une maison à étage, il existe un léger gain avec un équipement tout Exhale, de l’ordre de 500 €.
Maison individuelle : des optimisations au cas par cas
Les analyses présentées ci-dessus montrent que des optimisations économiques sont assez faciles à trouver avec le ventilateur de plafond Samarat, que ce soit en maison de plain-pied ou en maison à étage.
Concernant les ventilateurs Exhale, leurs atouts en termes d’homogénéité de vitesse d’air et de sécurité les font apparaître comme très attractifs. Sur le plan de l’optimisation économique, elle est atteignable dans des configurations de maisons à étage.
De manière générale, l’étude présentée ici montre qu’il est tout à fait opportun de conduire des études sur des maisons-types pour rechercher les meilleures solutions technico-économiques. Les brasseurs d’air offrent en réalité des solutions très pertinentes, utilisant des techniques traditionnelles, peu coûteuses à l’achat et à l’usage et enfin peu gourmandes en énergie et en carbone.
[i] Voir notre article « Brasseurs d’air dans les logements : comment tirer le meilleur parti de la RE2020 ? », qui précise le mode de calcul des degrés-heures.
[ii] Nous publions une lettre d’information trimestrielle qui informe les personnes et sociétés inscrites des informations techniques les plus récentes.
[iii] Il s’agit du pourcentage de la surface utile qui est occupée par les pièces d’un type d’usage donné (jour, nuit, jour & nuit).
[iv] Voir notre article « Brasseur d’air et climatisation : un mariage de raison ? »