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Centre Scientifique et Technique de la Construction

21/04/2018

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Des rendements supérieurs à 100 % 2009/01.06

Depuis des siècles, le chauffage de l'habitat est une préoccupation primordiale de l'homme, qui doit faire preuve d'inventivité pour concilier ses exigences de confort avec la nécessité d'économiser l'énergie. La consommation énergétique du patrimoine bâti dans son ensemble génère aujourd'hui encore entre 35 et 40 % des émissions de gaz à effet de serre, la moitié de celles-ci étant imputables à la combustion des énergies fossiles. Soucieux d'améliorer la qualité de l'air intérieur, le confort des locaux et les performances des équipements, le secteur du chauffage et de la climatisation a subi de profondes mutations au cours des dernières décennies.

Vers une consommation rationnelle de l'énergie

La vanne thermostatique : une solution simple pour réguler la température intérieure de chaque local.
Il y a encore quelques dizaines d'années, la plupart des bâtiments étaient totalement dépourvus d'isolation thermique, tandis que leurs occupants devaient se contenter de chauffer les pièces dans lesquelles ils séjournaient. Pour ce faire, celles-ci étaient équipées, dans leur grande majorité, d'appareils individuels (feux ouverts, poêles, …) qui étaient alimentés, jusqu'au milieu du siècle dernier, au bois ou au charbon. Les années 1950 consacrèrent l'ère du pétrole et du gaz naturel, à l'époque moins coûteux et disponibles en abondance.

Au début de la décennie suivante, la demande croissante de confort entraîne la multiplication des installations de chauffage central. Celle-ci s'accompagne cependant d'une hausse prodigieuse de la consommation d'énergie, sans que l'on se soucie le moins du monde de la puissance des appareils à installer ou des besoins énergétiques réels des bâtiments. Confrontés, au début des années '70, aux premiers chocs pétroliers, les ménages et les entreprises occidentaux voient grimper les prix de l'énergie de manière vertigineuse, incitant les gouvernements à mettre sur pied de vastes campagnes de sensibilisation en vue de rationaliser la consommation d'énergie.

La crise passée, ces mesures d'économie non coercitives perdent rapidement tout leur attrait, si bien que, dès les années '80, les autorités (régionales) se voient contraintes d'instaurer les premiers règlements thermiques. Ces derniers seront réadaptés quelque dix ans plus tard, et additionnés d'exigences de ventilation.

Dans notre pays, l'adoption de la directive PEB, publiée en 2002, a fait des performances énergétiques des systèmes HVAC un des paramètres majeurs de l'évaluation de la performance énergétique globale des bâtiments. Entretemps, le rendement des installations de chauffage a grimpé en flèche, dépassant dans certains cas les 100 %, et de nouveaux combustibles, tels les pellets ou granulés de bois, par exemple, ont vu le jour.

La qualité de l'air intérieur au centre des préoccupations

L'obtention d'un climat intérieur optimal exige une stratégie de ventilation adaptée. Dans la pratique, il semble néanmoins que des problèmes de confort et de santé (liés à la qualité de l'air) surviennent encore dans certaines habitations et ce, malgré la présence d'un système de ventilation. Plusieurs études ont toutefois révélé que les défaillances ne proviennent pas du concept de ventilation, mais plutôt d'erreurs liées à la conception, au placement, à l'usage et à l'entretien de l'équipement. Un choix inadéquat des matériaux ou du mobilier peut, lui aussi, être à l'origine de nombreux problèmes.

Chaudières à condensation

Le Comité technique 'Chauffage et climatisation', qui fêtera bientôt son 50e anniversaire, lui aussi, a inscrit à son palmarès toute une série de publications durant ces cinq décennies d'activité. Ainsi, à la suite de la première crise pétrolière, une revue entièrement consacrée aux économies d'énergie dans les habitations (CSTC-Revue n° 4/1979) traite de sujets tels que le confort thermique, l'isolation thermique, l'étanchéité à l'air, la ventilation et les systèmes de chauffage. Curieusement pour l'époque, on s'intéressait déjà aux systèmes de ventilation mécanique avec récupérateur de chaleur, ainsi qu'à l'application de l'énergie solaire et des pompes à chaleur. Des techniques qui connaissent aujourd'hui un regain d'intérêt, notamment en raison de performances thermiques nettement supérieures et des économies d'énergie qu'elles permettent.

La Note d'information technique 235 concernant les chaudières à condensation est la dernière-née des publications élaborées à l'initiative du Comité technique. Ce document contient toute l'information nécessaire au placement correct de ce nouveau type de générateur de chaleur, tant dans les bâtiments neufs que dans le parc immobilier existant. 80 % des ventes de chaudières à condensation concernent actuellement le marché de la rénovation. Lorsqu'on sait que le remplacement d'une ancienne chaudière de type classique peut conduire à des économies d'énergie de 12 %, on se rend compte de l'énorme potentiel d'économie que peut générer la chaudière à condensation.

Perspectives d'avenir

Pour freiner le réchauffement climatique de la planète, il faudrait réduire les émissions de gaz à effet de serre d'au moins 60 % d'ici 2050. La nécessité de rationaliser la consommation d'énergie de manière substantielle et coercitive devient dès lors inéluctable. Sur le front de l'isolation thermique, la généralisation du vitrage à haut rendement et des châssis de fenêtre super-isolants est aujourd'hui un fait indéniable. Par ailleurs, on voit apparaître sur le marché des matériaux intégrant la technologie du vide et du changement de phase (PCM).

Le recours aux systèmes de chauffage à basse température va progressivement devenir la règle, dans la mesure où les besoins énergétiques des bâtiments diminueront comme peau de chagrin. Ces installations devront d'ailleurs elles-mêmes être adaptées aux besoins énergétiques décroissants (puissances moindres, systèmes modulables, ...).

Enfin, les réserves de combustibles fossiles venant bientôt à se tarir, le nouvel enjeu consistera à encourager l'usage des sources d'énergie alternatives.