LES 5 POINTS CLÉS POUR LA PERFORMANCE ÉNERGÉTIQUE ET LE BIEN-ÊTRE DANS LES BATIMENTS
Auteur: Dario Latrofa
Sommaire
1. Combattre les ponts thermiques: Impacts énergétiques, sanitaires et structurels
Lutter contre les conséquences des ponts thermiques avec Daimon Design: Une approche intégrée pour l'efficacité énergétique et la santé dans les bâtiments de la Côte d'Azur.
Prévenir les moisissures et assurer des environnements intérieurs sains grâce à des techniques innovantes de construction en bois et en pierre.
La thermographie: Outil clé de Daimon Design pour identifier et corriger les défauts d'isolation thermique, garantissant une restauration et rénovation éco-responsable dans les Alpes-Maritimes.
2. L'importance de l'étanchéité à l'air pour une consommation d'énergie réduite
Équilibre parfait entre ventilation et isolation: Techniques de Daimon Design pour optimiser l'échange d'air dans les constructions en terre crue et autres matériaux durables.
3. Identifier et réduire les sources de pollution de l'air intérieur: Risques et solutions pour la santé
Daimon Design met en lumière les stratégies pour améliorer la qualité de l'air intérieur, réduisant les risques pour la santé dans les maisons de prestige et les bâtiments historiques.
4. Optimisation du bien-être par le contrôle de la lumière: Technologie HCL et blanc dynamique
Daimon Design explore les avantages de l'éclairage naturel et artificiel pour le confort et le bien-être, intégrant des solutions d'éclairage avancées dans l'architecture moderne.
5. Sélection de matériaux et méthodes pour une isolation acoustique supérieure dans l'architecture durable
Techniques et matériaux innovants pour l'isolation acoustique: L'expertise de Daimon Design dans la construction de bâtiments silencieux et confortables, y compris l'utilisation de la construction en bois et en terre crue pour un habitat sain.
1. Les conséquences énergétiques, sanitaires et structurelles de la présence de ponts thermiques.
Réduire la présence de ponts thermiques est d'une importance fondamentale pour une conception axée sur l'économie d'énergie et surtout sur le confort. Les ponts thermiques sont des zones de l'enveloppe du bâtiment où la perte de chaleur est concentrée entre l'environnement intérieur et extérieur par rapport aux parties de surface voisines. Ils sont principalement causés par l'hétérogénéité des matériaux dans les éléments de construction ou par la forme géométrique de la construction. Il n'est pas toujours possible de les éviter, mais il est toujours possible d'atténuer la perte de chaleur qui y est associée.
Les ponts thermiques peuvent être distingués en deux types :
• les ponts thermiques "géométriques", qui sont déterminés par la géométrie de la construction. Par exemple, l'angle d'un bâtiment représente toujours un pont thermique géométrique dû à la différence de surface entre le mur de dispersion interne et celui de l'extérieur;
• les ponts thermiques "constructifs", qui découlent d'une variation locale de la résistance thermique du mur. Les poutres non isolées, les piliers en béton armé insérés dans un mur et les balcons en béton qui traversent le mur périphérique en sont des exemples.
Une isolation thermique correctement réalisée de l'édifice, conçue en détail, est la principale stratégie pour "résoudre" (c'est-à-dire atténuer) l'effet des ponts thermiques. L'isolation doit être continue, en portant une attention particulière aux discontinuités géométriques et aux nœuds constructifs qui présentent une variation de température locale.
Conséquences des ponts thermiques
La présence de ponts thermiques ne se traduit pas seulement par une dépense énergétique et économique accrue, mais elle réduit également le confort et la salubrité des environnements intérieurs.
Les principales conséquences induites par la présence de ponts thermiques sont :
énergétique : les ponts thermiques sont associés à des pertes de chaleur plus importantes et, par conséquent, à des consommations plus élevées. Les pertes thermiques causées par les seuls ponts thermiques liés aux balcons, aux bordures, aux fenêtres ou à la structure en béton armé peuvent représenter jusqu'à 20 à 30 % des pertes thermiques globales du bâtiment ;
sanitaire : les ponts thermiques favorisent la formation de moisissures et de condensation superficielle. La formation de moisissures peut se produire même à des températures élevées si l'humidité relative de l'environnement reste élevée pendant plusieurs jours. Dans un environnement à une température interne de 20 °C et une humidité relative de 65 %, la formation de moisissures peut se produire lorsque la température de surface d'un tronçon de mur reste inférieure à 16,7 °C pendant plusieurs jours ;
structurel : les ponts thermiques peuvent entraîner des phénomènes de dégradation structurelle des composants du bâtiment en raison des tensions induites par la différence de température.
Les moisissures
Les moisissures sont des micro-organismes appartenant au règne des champignons qui jouent un rôle fondamental dans l'écosystème en décomposant et recyclant la matière organique. Seules les spores ne posent jamais de problèmes d'hygiène sanitaire à l'intérieur des bâtiments jusqu'à ce qu'elles trouvent des conditions environnementales favorables à leur développement.
Les conditions qui doivent se produire simultanément pour le développement des moisissures sont les suivantes :
• Température : généralement comprise entre 15°C et 30°C ;
• Humidité relative de l'air : il suffit que l'humidité relative de l'air dans l'environnement soit supérieure à 60-65% ;
• Caractéristiques de la surface : les surfaces ayant un pH neutre ou acide (idéalement entre 5 et 7) et contenant de la matière organique (poussière, protéines, etc.) sont favorables ;
• Période de temps appropriée : en général, les conditions ci-dessus doivent persister pendant quelques jours pour que les moisissures se développent et croissent.
Les effets sur la santé liés à la présence de moisissures peuvent être très négatifs. Elles peuvent agir en tant qu'agents infectieux ou allergènes et produire des substances toxiques qui peuvent provoquer une irritation des yeux et des voies respiratoires, entraîner des maux de tête, une toux sèche, des démangeaisons et des difficultés respiratoires, voire induire des pathologies chroniques.
Pour éviter la formation de moisissures, une première solution consiste à maintenir un faible taux d'humidité dans l'air. Il est donc important de favoriser la ventilation et le renouvellement de l'air pour maintenir l'humidité relative de l'air intérieur autour de 50 %. Ensuite, il est extrêmement efficace de doter les espaces d'un système de ventilation mécanique contrôlée avec régulation automatique du taux d'humidité. Si l'installation d'un système de VMC n'est pas possible, il peut être utile de placer un hygromètre dans les locaux pour surveiller le taux d'humidité.
Éviter les ponts thermiques pour garantir des environnements sains.
Les nouveaux bâtiments doivent être exempts de ponts thermiques afin d'éviter les problèmes de formation de moisissures et de garantir des environnements sains. Pour les nouvelles constructions, cela se fait en respectant l'un des critères suivants : à chaque point de l'enveloppe du bâtiment, la température de surface intérieure minimale doit être d'au moins 17 °C.
En présence d'un système de ventilation mécanique contrôlée ou d'un système de contrôle de l'humidité relative interne, la température minimale peut descendre jusqu'à 12,6 °C, car on considère que le taux d'humidité est toujours contenu et régulé automatiquement par le système.
Dans les travaux de rénovation, cependant, le problème doit être considéré au cas par cas, en tenant compte également des contraintes urbaines et de protection spécifiques du bâtiment. Pour cette raison, en plus d'une série de solutions de détail qui peuvent résoudre le pont thermique, il serait également possible d'utiliser des systèmes de protection active tels qu'un système de câble chauffant électrique ou un système hydronique tel que le plancher radiant.
L'objectif, que ce soit dans les nouveaux bâtiments ou dans les bâtiments existants, est de garantir l'absence de risque de formation de moisissures et, par conséquent, la création d'environnements de vie sains et confortables.
La thermographie, un outil indispensable pour détecter les défauts d'isolation thermique des bâtiments.
La thermographie est une méthode d'analyse non invasive et très utile pour identifier les points de dispersion thermique les plus élevés d'un bâtiment, qu'il s'agisse d'une construction nouvelle ou existante. À l'aide d'une caméra infrarouge (thermocaméra), il est possible de lire et de quantifier la radiation infrarouge émise par une surface et de déterminer ainsi sa température superficielle.
En associant des couleurs différentes à des températures différentes, la thermocaméra restitue les images (thermogrammes) des surfaces examinées avec la cartographie thermique de chaque point. Grâce à la thermographie, il est donc possible de détecter des discontinuités d'isolation thermique et d'étanchéité à l'air, des ponts thermiques et la présence d'humidité, ce qui est très utile en phase de diagnostic.
Par exemple, grâce à une enquête thermographique de la façade extérieure, réalisée avec des différences de température appropriées entre l'intérieur et l'extérieur, il est possible d'identifier les points du mur présentant une température plus élevée où des dispersions particulièrement élevées se produisent.
La thermographie doit être effectuée en respectant des conditions climatiques précises et doit donc être confiée à des techniciens compétents capables d'interpréter correctement les résultats. En conclusion, la thermographie est une méthode de diagnostic précise et non invasive qui permet de repérer rapidement et efficacement les défauts d'isolation thermique d'un bâtiment, contribuant ainsi à améliorer son efficacité énergétique et son confort thermique.
2. L'étanchéité à l'air : un élément clé pour les bâtiments à basse consommation d'énergie.
L'étanchéité à l'air est un aspect clé de la conception d'un bâtiment à basse consommation d'énergie BBC, car elle joue un rôle déterminant dans la dispersion thermique effective. Les points de perméabilité à l'air dans un bâtiment thermiquement isolé permettent à l'air froid extérieur de pénétrer à l'intérieur des composants du bâtiment en hiver, refroidissant ainsi les surfaces. D'autre part, l'air chaud et humide intérieur peut se diriger vers l'extérieur, où il pourra condenser à l'intérieur des matériaux, accélérant ainsi les phénomènes de dégradation.
Pour que les couches de tenue à l'air et au vent remplissent leur fonction, il est nécessaire qu'elles soient correctement conçues et continues sur toute l'étendue de l'enveloppe chauffée. La pose doit être confiée à des artisans qualifiés afin d'éviter les dommages aux structures et l'augmentation des coûts de gestion du bâtiment.
• La tenue à l'air est la capacité de freiner le passage de l'air de l'intérieur du bâtiment vers l'extérieur. Elle est généralement réalisée sur le "côté chaud" des composants du bâtiment et permet d'éviter que la vapeur d'eau, en se condensant sur les surfaces froides de la stratigraphie, ne s'accumule à l'intérieur des éléments de construction, ce qui entraîne des effets négatifs à la fois sur les performances thermiques des matériaux et sur leur état de conservation.
• La tenue au vent est généralement placée du "côté froid" des composants du bâtiment et a pour fonction de protéger la couche isolante des infiltrations d'air froid extérieur et parfois des intempéries avec une fonction d'étanchéité à l'eau. Les deux couches fonctionnelles réduisent efficacement la perméabilité à l'air de l'enveloppe du bâtiment.
Les conséquences d'une tenue à l'air insuffisante de l'enveloppe du bâtiment sont :
• L'augmentation des pertes thermiques causées par les infiltrations d'air froid de l'extérieur;
• La dégradation rapide des matériaux due à la condensation interstitielle à l'intérieur des composants de construction;
• La réduction des capacités isolantes des matériaux d'isolation en raison de la présence d'humidité ;
• La diminution de la capacité d'isolation acoustique;
• La diminution du confort intérieur en raison de la présence de courants d'air peu confortables (courants d'air);
• Le risque de formation de moisissures;
• La moindre efficacité du système de ventilation mécanique contrôlée (VMC).
En plus d'être soigneusement conçues, il est très important que les couches fonctionnelles de tenue à l'air et au vent soient posées selon les règles de l'art afin d'être efficaces.
"Respirer" vs "Transpirer" : comprendre l'échange d'air dans un bâtiment.
Le Blower Door Test est un test qui permet de vérifier l'étanchéité à l'air d'un bâtiment. Le test consiste à utiliser un ventilateur pour créer une différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment. Cette différence de pression permet de mesurer la quantité d'air qui doit être renouvelée pour maintenir cette différence de pression, et ainsi déterminer la qualité de l'étanchéité à l'air du bâtiment. Plus la quantité d'air qui doit être renouvelée est faible, meilleure est l'étanchéité à l'air du bâtiment.
Il est important de noter que les bâtiments ne "respirent" pas, mais plutôt qu'ils "transpirent" l'humidité interne par diffusion. La ventilation de l'air à l'intérieur du bâtiment se fait par l'ouverture régulière des fenêtres ou par un système de ventilation mécanique contrôlée (VMC). Les structures du bâtiment (murs, toit, etc.) ne permettent l'élimination que d'une petite quantité (environ 11,2%) de l'humidité normalement produite à l'intérieur d'une habitation.
Le contrôle de l'étanchéité à l'air d'un bâtiment est important pour maintenir une qualité de l'air intérieur saine et pour réduire les pertes de chaleur dues à l'infiltration d'air froid. Le Blower Door Test peut également être utilisé pour localiser les points critiques où l'étanchéité à l'air n'est pas garantie, afin de les corriger facilement. En conclusion, il est essentiel de comprendre la différence entre "respirer" et "transpirer" dans le contexte d'un bâtiment, et de s'assurer que l'étanchéité à l'air est correctement évaluée et maintenue pour garantir une qualité de l'air intérieur saine et des économies d’énergie.
3. Les sources de pollution de l'air intérieur et les risques pour la santé.
La qualité de l'air à l'intérieur des bâtiments résidentiels ou professionnels est un élément fondamental pour le bien-être et pour limiter les risques pour la santé. L'exposition aux substances polluantes toxiques et/ou radioactives dispersées dans l'air des environnements confinés est généralement supérieure à celle des polluants présents dans l'atmosphère. Le problème peut être amplifié dans les environnements mal ventilés et/ou avec des taux d'occupation élevés ou en présence de conditions particulières d'humidité et de température.
Les gens passent en moyenne 90% de leur temps à l'intérieur. Pour cette raison, le niveau de pollution intérieure a une influence significative sur le niveau d'exposition total des personnes aux polluants atmosphériques. Les sources de polluants sont multiples et peuvent être situées à l'extérieur du bâtiment (transports et industries) ou à l'intérieur (ventilation, activité des occupants, matériaux de construction, mobilier, produits de nettoyage, etc.). Une mauvaise qualité de l'air peut conduire à l'apparition de symptômes de syndrome du bâtiment malsain (Sick Building Syndrome), une combinaison de troubles associés à la présence dans des environnements clos, tels que l'incapacité de concentration, des maux de tête, des brûlures aux yeux, des larmoiements, une irritation des voies respiratoires et des symptômes de type allergique.
Parmi les principaux polluants présents dans l'air, on trouve les composés organiques volatils (COV) constitués d'une grande quantité de substances, tels que les hydrocarbures aromatiques et chlorés, les terpènes, les aldéhydes. Les substances les plus courantes dans les bâtiments résidentiels sont le toluène et le formaldéhyde. Les COV sont toujours présents dans les environnements clos car ils sont liés à l'utilisation de colle et de vernis, de désodorisants, de produits insecticides et de solvants pour les peintures. De plus, les processus de combustion, y compris la fumée produite par les cigarettes et le métabolisme humain, sont à l'origine de la formation de COV. L'émission de ces composés est liée à leur nature et peut être instantanée, continue, intermittente régulière ou irrégulière. De nombreuses sources d'émission « humides », telles que les peintures, ont un taux d'émission élevé après l'application, qui diminue progressivement avec le séchage.
Un autre grand danger pour la qualité de l'air intérieur est un taux d'humidité relative élevé. Un excès d'humidité favorise et accélère la croissance de micro-organismes, tels que les moisissures, les champignons et les bactéries, qui peuvent ensuite émettre des spores, des cellules, des fragments et des composés organiques volatils dans les locaux. Pour éviter la prolifération de polluants microbiologiques, il est nécessaire d'adopter des stratégies de contrôle environnemental basées sur une bonne conception des détails de construction, et de minimiser les risques de respirer des substances toxiques et polluantes dans les bâtiments en faisant attention à:
• Ventiler régulièrement les pièces pour évacuer l'air vicié et faire entrer de l'air frais.
• Éviter d'utiliser des produits chimiques et des matériaux de construction contenant des substances nocives autant que possible.
• Éviter de fumer à l'intérieur des bâtiments et de l'utiliser des poêles à bois ou à charbon.
• Utiliser des filtres à air de haute qualité dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.
• Maintenir une bonne hygiène en nettoyant régulièrement les surfaces pour éliminer la poussière et les allergènes.
• Assurer une ventilation adéquate lors de la rénovation ou de la construction de bâtiments pour éviter l'accumulation de gaz et de fumées toxiques.
• Éviter d'utiliser des parfums d'ambiance, des désodorisants et des bougies parfumées qui peuvent contenir des produits chimiques nocifs.
En suivant ces conseils, vous pouvez réduire les risques de respirer des substances toxiques et polluantes dans les bâtiments et améliorer la qualité de l'air intérieur.
Les substances toxiques et polluantes que l'on peut généralement rencontrer dans les bâtiments sont les suivantes :
• Le monoxyde de carbone (CO) : un gaz incolore et inodore qui peut causer des maux de tête, des nausées, des étourdissements et même la mort en cas d'exposition prolongée. Il peut provenir de systèmes de chauffage défectueux, de cheminées bouchées ou d'équipements de combustion mal entretenus.
• Les composés organiques volatils (COV) : une grande famille de produits chimiques qui se volatilisent facilement à température ambiante et qui peuvent causer des problèmes de santé tels que des maux de tête, des irritations oculaires et respiratoires, des allergies et des maladies chroniques. Ils peuvent provenir de peintures, de colles, de vernis, de produits de nettoyage, de meubles, de tapis et d'autres matériaux de construction.
• Le radon : un gaz radioactif inodore et invisible qui peut causer des problèmes de santé graves tels que le cancer du poumon. Il peut s'infiltrer dans les bâtiments à partir du sol et s'accumuler dans des espaces clos.
• Les moisissures : des champignons qui peuvent proliférer dans des environnements humides et qui peuvent causer des problèmes de santé tels que des allergies, des irritations respiratoires et des infections fongiques. Elles peuvent se développer dans des zones humides comme les salles de bains, les sous-sols et les greniers.
Pour vérifier la présence de ces substances toxiques et polluantes dans les bâtiments, il est souvent nécessaire de réaliser des analyses de l'air intérieur et des surfaces. Il est également important de bien ventiler les espaces intérieurs, d'entretenir les équipements de chauffage et de ventilation, de limiter l'utilisation de produits chimiques et de maintenir un taux d'humidité adéquat pour éviter la prolifération de moisissures.
4. Contrôle de la lumière : les avantages de la technologie HCL et de la régulation du blanc dynamique pour le bien-être.
L'éclairage naturel et artificiel et leur intégration dans la conception d'un bâtiment ont une incidence sur la consommation d'énergie, le confort perçu, la praticité des espaces et bien sûr les coûts engagés tant pour la réalisation que pour la gestion de la structure.
Un bon éclairage naturel et/ou artificiel dans une habitation ou un lieu de travail est avant tout un requis fondamental pour effectuer les activités visuelles avec rapidité, facilité et précision, au bénéfice du bien-être et de la sécurité des utilisateurs.
Éclairage naturel
Dans la conception d'un bâtiment à faible consommation d'énergie, il est nécessaire d'identifier les meilleures solutions pour maximiser l'exploitation de la lumière naturelle, non seulement pour les effets bénéfiques qu'elle a sur la santé, mais aussi parce qu'il s'agit d'une ressource précieuse, gratuite et renouvelable qui nous permet d'éclairer les pièces sans coûts sur la facture. De plus, le rayonnement solaire qui illumine représente également une contribution thermique gratuite qui, pendant les mois d'hiver, réduit les besoins en chauffage.
Les avantages de l'éclairage naturel par rapport à l'éclairage artificiel sont :
• Plus grande variabilité dans le temps à la fois du flux lumineux et des couleurs par rapport à la lumière artificielle : cela permet à notre corps d'accorder ses rythmes biologiques au fil du temps et de réguler le rythme sommeil-éveil ;
• Niveaux de luminosité plus élevés et meilleure qualité de rendu des couleurs ;
• La lumière émise par le soleil est gratuite et non polluante ;
• Augmentation du confort interne par le lien visuel avec l'environnement extérieur.
En plus de la localisation géographique du bâtiment, de sa géométrie, de la taille et de l'orientation des ouvertures vitrées, l'éclairage naturel d'un environnement est influencé par la géométrie et la profondeur de la pièce, le type et la couleur des finitions intérieures et de l'ameublement.
Dans les constructions caractérisées par de grandes ouvertures vitrées, le risque est cependant d'avoir des apports solaires élevés non correctement gérés qui peuvent provoquer des phénomènes d'éblouissement lumineux et de surchauffe estivale. Il est donc nécessaire de trouver de bons compromis qui permettent de satisfaire à la fois les exigences de confort lumineux et de confort thermique, par exemple en utilisant correctement des pare-soleil fixes ou mobiles qui permettent de moduler l'entrée de lumière et d'énergie solaire en fonction des besoins du moment.
Éclairage artificiel
La lumière a un effet sur nous, elle peut influencer notre productivité et notre humeur. Pour cette raison, il est essentiel de la contrôler avec précision.
Sur le marché, il existe de nouveaux détecteurs qui incluent des fonctions exceptionnelles pour contrôler non seulement la quantité, mais aussi la qualité de l'éclairage artificiel. Les appareils équipés de l'option d'éclairage centré sur l'humain (HCL) ajustent leur luminosité tout au long de la journée pour recréer une atmosphère naturelle avec l'éclairage artificiel. Ce sont des systèmes de contrôle de la lumière qui placent la qualité de vie des personnes au centre de leur fonctionnalité en modifiant la couleur et l'intensité de la lumière lentement au fil de la journée.
Les avantages de la technologie HCL comprennent une augmentation de la productivité et de la concentration au travail, un confort visuel accru, une synchronisation avec les cycles naturels jour-nuit, une amélioration de la santé en favorisant le rythme naturel de l'homme, un spectre de couleurs imitant celui de la lumière naturelle avec des effets biologiques positifs, et une dynamique et une atmosphère qui créent des ambiances agréables en toutes circonstances, que ce soit pendant le travail ou pendant les pauses.
Une autre option de contrôle de la lumière est la régulation du blanc dynamique (TW), qui permet de régler la lumière entre chaude et froide en fonction des besoins personnels. Ainsi, la domotique peut jouer un rôle important pour améliorer notre bien-être et notre qualité de vie en contrôlant avec précision l'éclairage naturel et artificiel dans notre environnement.
5. Matériaux et techniques pour l'isolation acoustique dans les bâtiments.
Le confort acoustique est l'un des paramètres fondamentaux dans l'évaluation de la qualité des bâtiments. Afin de garantir la confidentialité et la réalisation d'activités sans interruption à l'intérieur des locaux, il est important d'éviter que les sons extérieurs pénètrent dans le bâtiment, mais également que le bruit ne se propage facilement d'une pièce à l'autre à l'intérieur du bâtiment.
Le bruit se propage à l'intérieur d'un bâtiment de deux manières : le bruit de percussion, qui est le bruit provenant du contact entre deux corps solides, et le bruit aérien, qui est le bruit provenant de la source et se propageant par l'air.
Pour obtenir de bons résultats en matière de confort acoustique, il est important de concevoir et de planifier la disposition des espaces intérieurs en évitant les interférences entre les différentes pièces et en évaluant la disposition des pièces en fonction des sources de bruit extérieur et de l'utilisation prévue. Certaines mesures doivent être respectées, telles que l'isolation acoustique entre les différentes unités immobilières, l'isolation acoustique des façades, l'isolation acoustique contre les bruits de pas, des équipements en fonctionnement continu et discontinu, ainsi que le temps de réverbération des salles de classe et des salles de sport.
Il est essentiel d'utiliser des matériaux à forte densité pour réduire la propagation du bruit aérien. Des matériaux absorbants (tels que la laine de roche ou la fibre de bois à faible densité) peuvent également être utilisés pour réduire le phénomène de réverbération.
Pour réduire le bruit de percussion, il est important de désolidariser les éléments de construction et d'éviter les connexions rigides, ainsi que d'utiliser le principe de "masse-ressort-masse" pour réduire efficacement les phénomènes de réverbération.
L'isolation acoustique des installations est également essentielle et peut être réalisée grâce à l'utilisation de matériaux isolants et à la réalisation d'un système d'isolation acoustique pour les équipements bruyants.
En résumé, la planification et la conception appropriées sont essentielles pour garantir un bon confort acoustique, en utilisant des matériaux appropriés, en adoptant des mesures d'isolation acoustique et en étudiant l'organisation des espaces intérieurs pour éviter la propagation du bruit et l'interférence entre les différentes zones.