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Les Degrés-Heures, un nouvel indicateur réellement pertinent ?

Cela fait deux ans que la RE2020 régit les constructions neuves : elle est applicable aux bâtiments à usage d’habitation depuis le 1^er janvier 2022 et plus récemment aux bâtiments de bureaux et d’enseignement. En apportant son lot de nouveautés, notamment en intégrant le volet carbone de la construction à la réglementation, la RE2020 a également fait évoluer la manière de considérer le confort thermique au sein des bâtiments.

Le confort thermique était auparavant traduit par la TIC (Température Intérieure Conventionnelle). Pour rappel cet indicateur représentait la température maximale atteinte dans un bâtiment durant une période de fortes chaleurs. Seul bémol, cet indicateur était bien souvent décorrélé des sensations d’inconfort thermique perçues par les usagers des bâtiments. Pour traiter le problème différemment, la RE2020 a évolué, laissant de côté la TIC pour intégrer un nouvel indicateur, le Degré-Heure (DH / °C.h), censé être plus représentatif de l’inconfort thermique.

Alors, qu’en est-il ? Cet indicateur est-il réellement plus pertinent ?

Les degrés-heures, de quoi parlons-nous ?

Il s’agit d’un indicateur qui calcule l’écart entre la température ressentie dans le bâtiment et la température de confort (fixée à 28°C en journée), et qui somme cet écart heure par heure.

Pour donner un exemple simple, supposons que lors d’une journée, la température ressentie au sein d’un bâtiment était de 30°C à 16h, et de 29°C à 17h.

• A 16h : 30 – 28 = 2 DH ;
• A 17h : 29 – 28 = 1 DH.

Cela donnera au total +3 DH sur la plage considérée

Deux seuils sont définis pour les Degrés-Heures (DH) :

• Un seuil haut à 1250 DH : il s’agit du seuil réglementaire. Au-delà de 1250 DH, le projet n’est pas conforme.
• Un seuil bas à 350 DH : au-dessus de ce seuil, il est considéré qu’un inconfort thermique ponctuel existera, et qu’une partie des occupants aura vraisemblablement recours à un système de climatisation installé a posteriori. Le calcul réglementaire ajoutera donc un système de climatisation fictif, qui sera pris en compte dans le calcul du CEP et y ajoutera des consommations de froid.

Le calcul intègre donc des consommations de froid additionnelles pour pénaliser les projets qui ne prennent pas suffisamment en compte le confort thermique. Mais est-ce suffisant ?

Voyons comment ces pénalités sont calculées et si elles sont suffisamment contraignantes pour pousser les concepteurs à faire les efforts nécessaires au confort thermique.

La méthode de calcul des pénalités

Les pénalités de consommation de froid additionnel sont calculées, en énergie primaire, selon la formule suivante :

Pénalité froid = Coefficient d' usage * Variable_DH * Coefficient zone climatique et altitude

Avec :

• Variable DH :
  • Si DH projet < 350 alors variable DH = 0 ;
  • Si 350 < DH projet < 1250, variable DH = DHprojet – 350 ;
  • Si DHprojet > 1250 °C.h, variable DH = 900 °C.h.
• Coefficient d’usage :

• Coefficient de zone climatique et d’altitude :

Prenons un immeuble de logement collectifs situé en Ile-de-France (altitude <400m) :

• Coefficient d’usage = 0.011 ;
• Coefficient de zone et altitude = 0.8 ;
• Variable DH maximale = 900.

Au maximum, ce bâtiment aura donc une pénalité de consommation de froid d’une valeur de :

 kWh.EP/m².an

Le même immeuble situé à Lyon aurait une consommation additionnelle de +10 kWh.EP/m².an ; à Marseille, cela donnerait +12 kWhEP/m².an.

En comparaison au CEPmax, cela représenterait respectivement : +9% de consommations à Paris ; +11% à Lyon ; +15% à Marseille.

Le lien avec le confort d’été, et la traduction dans le CEP & CEPnr

Comme indiqué plus haut, les degrés-heures comptabilisent à chaque heure le nombre de degrés au-dessus de la limite de confort.

En simplifiant, la limite haute de 1250 DH équivaut à 25 jours pendant lesquels la température diurne ressentie serait de 30°C pour un seuil à 28°C, et la température nocturne serait de 28°C pour un seuil à 26°C.

Dans cet exemple, en nous situant dans le pire des cas donc, la méthode de calcul sanctionne un bâtiment qui génère 25 jours d’inconfort par une consommation additionnelle de 9% à 15% du CEPmax selon la zone géographique.

Si on compare ces données à celles des guides pédagogiques RE2020 du gouvernement, on peut voir que les consommations additionnelles ne sont pas vraiment contraignantes pour la conformité réglementaire des bâtiments en zone H1a.

Le graphe ci-dessous montre les résultats de CEPnr pour un bâtiment de 57 logements collectifs avec une enveloppe standard situé en zone H1a :

La majorité des variantes proposée ici respecte le seuil max CEPnr, même en intégrant la consommation de froid additionnelle la plus élevée possible pour un bâtiment de cette zone climatique.

Pour les zones H2d et H3 en revanche, plus souvent soumises aux températures élevées, le respect de cet indicateur est plus contraignant et force à réellement adopter des solutions pour améliorer le confort estival.

Quelles conclusions en tirer ?

Une comparaison simple entre les indicateurs DH, CEP et CEPnr nous montre qu’il est théoriquement possible de construire des bâtiments de logements réglementaires qui présentent un inconfort thermique durable, a minima dans certaines zones climatiques.

Les zones climatiques proches de la mer Méditerranée (H2d, H3) sont plus contraintes par cet indicateur qui y oblige à fournir des efforts de conception plus importants.

L’indicateur Degré-Heures est plus palpable que son ancêtre la TIC et le mécanisme de consommations additionnelles de froid est pertinent. Cependant, il ne se substitue pas à la réalisation d’une Simulation Thermique Dynamique (STD) pour juger du confort thermique d’un bâtiment et celles-ci restent encore la meilleure manière de l’estimer, en parallèle de la RE2020.