L'enquête exclusive

Autopsie thermique d’une BioVéranda

La bonne santé d’une véranda – c’est-à-dire sa capacité de répondre à une exigence d’occupation permanente – se mesure d’abord et surtout par son comportement thermique. Notre enquête exclusive révèle les secrets de l’une des premières VBC “Vérandas Basse Consommation“ construites en France (en référence aux BBC “Bâtiments Basse Consommation“ qui préfigurent déjà le logement écologique du futur). Pour réaliser cette enquête nous avons utilisé les moyens technologiques offerts par la thermographie, qui permet d’estimer avec précision la résistance thermique des matériaux et de visualiser le moindre défaut d’isolation ou d’étanchéité. Et afin de cerner d’encore plus près la réalité, nous ne nous sommes pas contentés de simples tests en laboratoire. Nous avons voulu au contraire évaluer une véritable véranda dans les pires conditions d’utilisation, c’est-à-dire au cœur de l’hiver…

Véranda Magazine a déjà consacré plusieurs dossiers à la problématique thermique, au comportement énergétique et à la démarche écologique de la véranda. Autrefois simple jardin d’hiver à peine isolé, utilisable seulement quelques mois par an, la véranda (au sens contemporain de pièce à vivre) est désormais proche de parvenir à maturité. Et ceci pour deux raisons essentielles : la mise au point de matériaux de plus en plus sophistiqués et performants ; et la prise de conscience des professionnels qui, pour les plus compétents d’entre eux, ont compris la nécessité de répondre au défi posé par la préservation de l’environnement et aussi – ne faisons pas trop d’angélisme – à une attente forte d’économies d’énergie, ou d’ailleurs, pourquoi ne pas l’avouer, d’économies pécuniaires tout simplement.

Les fondamentaux de la BioVéranda

Pour répondre à l’attente d’habitabilité permanente sans consommations énergétiques excessives, une véranda bio-climatique doit respecter impérativement trois critères : une isolation impeccable, une protection thermique efficace et une ventilation performante. L’isolation permet de minimiser les déperditions thermiques et d’offrir un bon confort d’hiver ; la protection thermique doit assurer une régulation naturelle de la température en été ; la ventilation a pour but de renouveler régulièrement l’air ambiant et de concourir à la qualité d’occupation en toute saison.
Des solutions existent aujourd’hui pour atteindre ces objectifs : il en est ainsi des profilés de structure en aluminium à rupture de pont thermique qui présentent des performances remarquables. De même certains doubles vitrages à basse émissivité détiennent des records en matière d’isolation. La véranda en aluminium dotée de doubles vitrages Heat Mirror que nous analysons ici présente une résistance thermique exceptionnelle (Uw=1.2 W/m2/°K pour les châssis fixes et 1.6 W/m2/°K pour les châssis coulissants).

La BioVéranda au banc d’essai

Qu’est-ce qu’une Véranda Basse Consommation (VBC) ou BioVéranda ? Ce concept fait référence à la norme “Bâtiment Basse Consommation“, norme officielle française issue du Grenelle de l’Environnement. Ce référentiel contient les spécifications et les conditions d’attribution du label “Haute Performance Energétique“ qui s’imposera progressivement à tous les bâtiments neufs (la norme BBC deviendra de rigueur en 2020). La norme BBC fixe une exigence énergétique de 50 kWhep/m2/an (kWh d’énergie primaire). Cette exigence est corrigée par un coefficient de “rigueur climatique“ (variant de 0,8 au sud à 1,3 au nord) en fonction de la zone géographique. Ce coefficient est augmenté de 0,1 si l’altitude du bâtiment est comprise entre 400 et 800 mètres, et de 0,2 si l’altitude est supérieure à 800 mètres. Les valeurs de l’exigence peuvent ainsi varier, selon la zone et l’altitude, de 40 à 75 kWhep/m²/an. Les valeurs prises en compte dans le calcul concernent toutes les consommations énergétiques du bâtiment (le chauffage, l’eau chaude sanitaire (ECS), la climatisation, l’éclairage et les auxiliaires de chauffage et de ventilation). Sachant qu’en 2010 la consommation énergétique moyenne des logements se situe entre 3 et 400 kWhep/m2/an, on doit donc la diviser par 6 pour atteindre le palier BBC.

Le diagnostic thermographique

Les techniques de la photographie par infrarouge (ou thermographie) ne sont pas récentes mais elles trouvent désormais une application fort utile pour diagnostiquer les défauts d’isolation des constructions. Le principe de la thermographie est fort simple : tous les corps rayonnent et le niveau de ce rayonnement dépend de la quantité de chaleur émise. La caméra infrarouge, à travers son objectif, capte ces rayonnements thermiques. Là où un appareil photo numérique va capter les points de lumière, la caméra infrarouge va traduire le rayonnement en un ensemble de points de températures de surface qui vont composer «l’image thermique». Celle-ci devra ensuite être traduite par le spécialiste en un thermogramme qui fournira une représentation fidèle du comportement thermique de la construction. Par convention, les couleurs les plus chaudes (rouge et orange) sont attribuées aux surfaces de température élevée, et les couleurs froides (bleu) aux surfaces rayonnant une température faible. Les thermogrammes réalisés à notre demande dans cette biovéranda par les ingénieurs du cabinet Alteréco à Metz montrent parfaitement les caractéristiques de haute isolation thermique des vitrages Heat Mirror (prises de vues réalisées par une température extérieure de -6°C). En comparaison, les parties métalliques (profilés aluminium) présentent une inertie thermique plus faible, mais qui reste très satisfaisante.

Isolation et contrôle solaire au top

Le principe du vitrage Heat Mirror consiste à tendre un film à contrôle solaire faiblement émissif entre deux intercalaires, créant ainsi deux chambres isolantes. Selon les performances recherchées, des feuilles de verre à contrôle solaire, à faible émissivité, de sécurité, acoustique ou auto-nettoyant, peuvent être mis en oeuvre dans l’assemblage du Heat-Mirror. Dans la véranda analysée pour cette enquête, les vitrages de façade (épaisseur 32mm) présentent la caractéristique d’être “passifs“, c’est-à-dire qu’il assurent aussi bien l’isolation en hiver que la protection thermique en été. Heat Mirror détient également un atout capital pour une toiture de véranda. Il faut savoir que la performance Ug d’un double vitrage conventionnel se dégrade fortement quand il est posé en pente (en raison de la convection naturelle de l’air qui s’y opère). Rien de tel avec le Heat Mirror qui conserve les mêmes caractéristiques isolantes (voir notre schéma ci-dessous).