Enveloppe et modélisation physique des phénomènes de transferts thermiques
Performance énergétique de l’enveloppe d’un bâtiment et réglementation

L’enveloppe d’un bâtiment correspond à la notion de clos et de couvert tant en ce qui concerne la couverture que les façades ou les parties enterrées. C’est l’interface entre un espace qui doit satisfaire aux besoins de confort et de protection de ses occupants, et un environnement qui présente de l’inconfort et des risques. Elle est de ce fait, soumise à de multiples actions et la pérennité de ses performances doit être assurée.

Placée dans le contexte général de la maîtrise de la demande énergétique et de la réduction des gaz à effet de serre, l’approche intégrée de la performance énergétique de l’enveloppe, considérée comme un composant thermique, demande une analyse multicritère des composants et des fonctions à assurer (figure 1).

Ainsi les éléments de construction ont un comportement plus ou moins actif, suivant leur capacité à transmettre la chaleur, la lumière, le bruit et l’air, éléments basiques intégrés à des degrés divers dans les indicateurs de performances énergétiques. Il est donc possible de concevoir une relation entre ces éléments constructifs et les fonctions énergétiques à assurer.

Il est également nécessaire d’avoir une approche différentielle entre la partie opaque, les ouvrants et la partie translucide de la paroi. Par ailleurs, de nouvelles technologies sont intégrées dans la conception des composants pouvant répondre à plusieurs fonctions mais demandant des techniques de gestion différentes.

Il faut enfin souligner les contraintes environnementales spécifiques à l’environnement urbain, milieu dans lequel la quasi-totalité des bâtiments est réalisée ou sera réalisée dans un avenir proche.

L’étude de la paroi, milieu incontournable de transferts de chaleur et de masse et point sensible dans l’acte de conception d’un bâtiment, demande en particulier une approche du couplage avec la maîtrise des ambiances intérieures en conditions estivales et hivernales, exigences récentes sur les plans de la réglementation et de la normalisation française et européenne.

L’impact de la perméabilité à l’air de l’enveloppe et l’optimisation de matériaux isolants constituent des problématiques importantes, qu’il faut associer aux aspects sanitaires de la qualité de l’air et au confort thermique en période estivale.

Les travaux de recherche et de développement antérieurs ont permis une évolution technologique en vue de répondre aux exigences des différents programmes : Programme National de Lutte contre le Changement Climatique et Programme National d’Amélioration de l’Efficacité Énergétique. Cependant, la directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments accentue le niveau général des exigences à intégrer dans les étapes prochaines de la réglementation thermique, bâtiment neuf ou existant.

L’objectif de cet article est de proposer une approche globale de la fonction enveloppe déclinée ensuite sous forme d’indicateurs de performance et d’exigences réglementaires dans le cadre de la Réglementation Thermique 2000.