- L’évaluation de l’efficacité énergétique des bâtiments fournit des pistes permettant de réduire les coûts de chauffage ou de climatisation.
- La flambée du prix de l’énergie en Europe a mis au premier plan la nécessité de rechercher des opportunités de réduction de la consommation.
- Il est dans l’intérêt des propriétaires de procéder à un audit énergétique de leurs bâtiments et de réaliser les travaux recommandés.
- La première chose à faire pour évaluer la consommation énergétique d’un bâtiment consiste à réaliser un audit énergétique.
- Cet audit consiste à raliser différents tests de performances qui vont permettre d’identifier les possibilités de réduction de la consommation d’énergie.
- Une fois l’audit terminé, différentes techniques d’isolation peuvent être mises en oeuvre pour améliorer l’efficacité énergétique.
Auteur : Eric van Riet, responsable de l’accompagnement stratégique et de la formation chez Fluke.
Consommation et déperdition énergétique dans les logements
En 2020, les logements représentaient à eux seuls 27,4 % de la consommation finale d’énergie en Europe. Pour cette même année, la principale source de consommation des foyers était le chauffage, soit 62,8 % de la consommation totale. Par conséquent, toute amélioration de l’efficacité énergétique du chauffage domestique peut avoir un impact considérable au niveau européen.
Les propriétaires pourront réaliser des économies significatives si des mesures adéquates sont prises pour éliminer les fuites d’air indésirables, car celles-ci sont en relation directe avec les coûts de chauffage et de climatisation.
Selon des recherches menées sur 80 000 foyers de décembre 2019 à janvier 2020 par tado°, une société spécialisée dans la gestion climatique des foyers, la qualité de l’isolation varie radicalement d’un pays à l’autre. La figure 1 illustre cette variation en Europe. Au Royaume-Uni, un foyer standard avec une température de 20 °C en intérieur et 0 °C à l’extérieur perd 3 degrés toutes les cinq heures, tandis qu’en Allemagne le même différentiel de température produit une perte de 1 degré sur la même période.
Détection par caméra infrarouge
Les fuites d’air et les problèmes d’isolation dans les logements passent souvent inaperçus, car ils sont invisibles, sauf lorsque l’on utilise une caméra infrarouge ou thermique. Désormais abordables, les caméras thermiques sont devenues un outil incontournable pour les audits énergétiques domestiques et les travaux d’isolation.
Les prestataires d’audits énergétiques utilisent des caméras thermiques car elles permettent de trouver et récolter simplement et rapidement des données sur la source des problèmes. Sur un marché où la vitesse et la précision sont essentielles, les caméras infrarouges permettent de réaliser des inspections plus rapides et d’effectuer des comptes-rendus plus détaillés. Les prestataires sont ainsi en mesure de trouver la source exacte du problème et d’en évaluer la gravité.
La capacité à rendre compte des données et communiquer les résultats constitue probablement le principal intérêt des inspections par infrarouge pour les prestataires d’audits énergétiques. Toutes les caméras thermiques de Fluke intègre la technologie IR-Fusion®, qui fusionne une image infrarouge avec une image visible pour une meilleure évaluation de la situation, analyse et documentation. L’incorporation de l’image de référence prise dans le domaine visible à l’image infrarouge permet de plus facilement localiser les problèmes après l’audit.
Les caméras thermiques permettent de réaliser une inspection infrarouge de suivi pour valider l’efficacité des améliorations et réparations, telles que le calfeutrage, le comblement des vides avec de la mousse expansée et la pose de matériaux isolants.
Recherche des fuites d’air
Il est important de maintenir une circulation d’air contrôlée pour la sécurité des habitants, mais la plupart des structures gaspillent une énergie considérable en raison de fuites d’air excessives et non contrôlées. Réduire ces fuites peut être relativement simple, mais il reste difficile de les identifier sans utiliser de caméra infrarouge.
Lors de la recherche des fuites d’air, une différence de température, ou Delta T, d’au moins 5 °C entre l’intérieur et l’extérieur d’une structure permet d’obtenir de meilleurs résultats (plus la différence est importante, plus cela est facile). Par conséquent, il est plus facile de mener des inspections au cours des périodes de forte chaleur ou de froid intense.
Les fuites d’air les plus importantes tendent à se produire dans les greniers et les sous-sols en raison de l’effet cheminée. L’effet cheminée se produit lorsque l’air chaud montant dans une maison crée une zone de faible pression aux niveaux inférieurs et des zones de pression plus élevée près du toit. Ces différences de pression poussent l’air chaud à sortir par le haut du bâtiment et aspirent de l’air froid venu de l’extérieur à la base. Les autres sources les plus communes de fuite d’air sont représentées sur la Figure 3.
Les inspections de fuites d’air sont considérablement facilitées par l’utilisation de ventilateurs à dépressurisation (également appelés infiltromètres). Les prestataires d’audits énergétiques et les inspecteurs utilisent depuis longtemps cet outil pour mesurer le taux de renouvellement de l’air ou l’étanchéité à l’air d’une structure. Un test d’infiltrométrie consiste à monter un ventilateur puissant sur la porte extérieure d’un bâtiment. Ce ventilateur aspire l’air du logement et crée ainsi un différentiel de pression entre l’intérieur et l’extérieur (généralement négatif). La différence de pression amplifie les fuites d’air, ainsi que l’effet de l’air en mouvement sur les surfaces autour des fuites. Lorsque les caméras thermiques sont utilisées en conjonction avec les tests d’infiltrométrie, elles détectent les fuites d’air encore plus précisément, car le différentiel de température est renforcé sur les surfaces entourant la source de fuite d’air. Cette différence amplifiée permet également de multiplier les inspections infrarouges en cours d’année, car le test d’infiltrométrie réduit la valeur Delta T requise.
Inspections de l’isolation
Les problèmes d’isolation qui entrainent des pertes d’énergie sont le plus souvent dus à l’absence d’isolation ou à l’utilisation de matériaux inadaptés, tassés et/ou humides. Tout cela a un impact sur l’efficacité de l’isolation et peut entraîner des fuites thermiques et/ou d’air.
La norme européenne EN 162487 précise les critères, la méthodologie et les livrables pour les audits énergétiques.
Il est beaucoup plus facile d’interpréter les résultats lorsque le type d’isolation est connu. Cela permet à l’expert de se préparer pour les problèmes les plus communs qui y sont associés. Par exemple, l’isolation soufflée est connue pour se tasser au fil du temps.
Détection d’humidité
L’humidité et la condensation vont souvent de pair avec les fuites d’air d’une structure, car l’air est un vecteur d’humidité. L’humidité, si elle n’est pas traitée correctement, peut endommager le bâtiment, réduire l’efficacité de l’isolation et générer des moisissures.
Les caméras thermiques sont des outils très efficaces de détection de l’humidité. L’eau a une forte capacité thermique, ce qui signifie qu’elle absorbe et stocke efficacement l’énergie. La capacité thermique de l’eau ou les effets du refroidissement par évaporation (généralement une différence de température en surface de 2 à 5 °C) permet de révéler l’étendue des dommages de l’humidité, y compris lorsque la surface est sèche au toucher. Tous les indices d’humidité doivent être validés avec un hygromètre.
Recommandations pour mener à bien un audit thermique
- Une bonne connaissance des méthodes de construction et des matériaux est essentielle. Les audits infrarouges doivent être réalisés par une personne formée sur le fonctionnement et la construction des bâtiments.
- Les inspections thermiques peuvent se faire aussi bien par temps chaud que par temps froid. Il est possible de modifier mécaniquement le Delta T en utilisant le système CVC. Toutefois, assurez-vous systématiquement que la température intérieure est stabilisée en désactivant le système CVC au moins 15 minutes avant de commencer une inspection.
- Pour réaliser une inspection exhaustive, travaillez de façon systématique. Suivez un itinéraire et veillez à vérifier à la fois les murs intérieurs et extérieurs. Il est recommandé de prendre des notes sous forme d’images, commentaires oraux ou écrits tout au long de la procédure pour disposer d’informations pertinentes lors de la création du rapport final.
- Les caméras thermiques disposent de deux modes de mise à l’échelle des températures : automatique et manuel. Pour de meilleurs résultats et afin de s’assurer que tous les problèmes ont été identifiés, utilisez le mode manuel. Évitez les plages de températures trop larges et ajustez le niveau en fonction du contexte.
- Le facteur solaire et le vent sont des facteurs environnementaux à prendre en compte. Le facteur solaire correspond à la quantité de chaleur absorbée par une structure lorsqu’un ou plusieurs côtés sont chauffés de façon uniforme par le soleil, ce qui crée des différences de température qui ne sont pas apparentes de prime abord. De même, l’action du vent sur une structure peut effacer les signatures thermiques ou créer des différentiels de pression imprévus qui font que vous risquez de passer à côté de certains problèmes.
- La sensibilité thermique ou NETD (dissociation par transfert négatif d’électrons) est un facteur clé à prendre en compte lors de l’achat d’une caméra thermique pour les inspections de bâtiments. La valeur NETD doit être d’au moins 0,1 °C (100 mK) à 30 °C. Plus la caméra thermique est sensible, plus il sera facile d’identifier les anomalies. Les caméras les plus sensibles permettent de réaliser de meilleures inspections quelle que soit la période de l’année ou en cas de Delta T minimal.
