Parc naturel régional Haut-Jura - RAPPORT D’ETUDE - La rénovation énergétique : l’isolation thermique par l’extérieur Utilisation : • de bois local • de matériaux bio-sourcés a habiter Une montagne 2 - Remerciements : Je tiens à remercier mon maître de stage Muriel Vercez (architecte DPLG, chargée de mission architecture- patrimoine bâti, Pnr du Haut-Jura) ainsi que Carole Zakin (chargée de mission Energie, Pnr du Haut-Jura). Durant ce stage, par leur expérience, elles m’ont apporté de précieuses informations, chacune dans son domaine. Je les remercie également pour leurs relectures attentives. Ensuite, je souhaite remercier tous les professionnels, qui ont accepté de me rencontrer et qui m’ont permis de connaitre plus précisément leur pratique et leur savoir-faire sans compter leur temps. Ces échanges ont beaucoup enrichi mon étude ainsi que ma réflexion personnelle. Parmi ceux–ci, je remercie plus particulièrement, Elie Bouche (architecte, gérant Atelier des Montaines) ainsi que Stéphane Grignon (gérant de la société Artema Habitat naturel). Leurs multiples conseils m’ont aidée à affiner mes connaissances. Christian Bruneel, Maire de Prénovel Georges Cerri, Directeur général de SCABOIS Adrien Claudet, Attaché technico-commercial, Tôlerie Cordier Robert Dromard, Tavaillonneur Francis Drouhin, Gérant de la coopérative Abricop Gilles Grandpierre, Dirigeant de la Scierie Grandpierre Jean-Michel Jacquier, architecte Philippe Lahu, Architecte associé de la société Archi & Design Philippe Paillard, Architecte atelier d’architecture Philippe Paillard Albert Perrin, Gérant de la Scierie Perrin Nicolas Sinibaldi, Charpentier Yvan Taglione, Dirigeant de l’entreprise de menuiserie Taglione Je remercie également les membres du comité de pilotage. Je remercie en particulier Johann Ast (prescripteur bois – ADIB Franche-Comté) ainsi que Nathalie Barnoin (architecte DPLG, chargée de mission Rénov’Act à l’AJENA) pour leur remarques précieuses lors de relectures du document. Rémi Chambaud, Directeur, URCOFOR Étienne Chauvin, Architecte conseiller en énergie, CAUE25 Florence Clément, Architecte DPLG, Conseillère au CAUE39 Leslie Constantin, Communes forestières - COFOR Jura Florence Juillard, Architecte DPLG, Directrice du CAUE39 Je remercie enfin, toute l’équipe du Parc naturel régional du Haut-Jura pour son accueil durant ce stage. 3 - Les mots en noir, marron, vert, ou violet ( selon les parties) dans le texte sont expliqués dans la partie «Glossaire» de l’étude. Textes, schémas et photos : Hélène Defert sauf mention contraire 4 - Introduction p.6 Contexte général Contexte spécifique au Parc naturel régional du Haut Jura I. Définition et cadre de l’étude p.10 a. Réglementation thermique, labels et outils incitatifs p.10 La réglementation dans l’existant, peu exigeante Les labels actuels pour les bâtiments existants : un minimum de performances à atteindre Les outils incitatifs existants sur le territoire et à proximité b. La rénovation énergétique – réhabilitation p.19 Une démarche globale dès le diagnostic L’isolation par l’extérieur c. Définition des bâtiments concernés et de quelques réglementations p.28 Les typologies de bâtiments concernés La réglementation incendie et le bardage La réglementation et le classement de durabilité des essences locales d. Les systèmes d’isolation par l’extérieur des parois p.38 Le système d’isolation «collé-chevillé» Le système d’isolation entre montants d’ossature rapportée Le système d’isolation entre montants d’ossature déportée Le système d’isolation de parois rapportées autoportantes Le système préfabriqué rapporté sur façade ou sur dalle e. Les systèmes d’isolation en toiture p.42 II. Isoler par l’extérieur tout en utilisant des matériaux traditionnels, locaux et /ou bio-sourcés p.46 a. Les isolants bio-sourcés utilisables p.46 La fibre de bois en panneauou laine La fibre de bois en vrac La ouate de cellulose Le coton Le chanvre La paille La fibre d’herbe La laine de mouton Enduits et correcteurs thermiques p.67 5 - b. Les vêtures locales Le tavaillon Le bardage bois du Haut-Doubs / Lambréchure La tuile losangée – la tôle à coulisseaux La tuile de terre cuite Les enduits à la chaux p.76 III. Etat des lieux des pratiques de l’isolation par l’extérieur utilisant du bois ou des matériaux bio-sourcés sur le territoire et pistes d’actions p.76 a. Synthèse des entretiens réalisés avec quelques acteurs du territoire et pistes d’action Présentation des acteurs rencontrés Améliorer l’organisation des professionnels et de l’offre des matériaux Développer le marché local de l’isolation thermique par l’extérieur p.83 b. Autres pistes d’actions mises en avant par d’autres organismes et régions La massification ou le cas par cas Des aides qui favorisent les actions isolées La communication et la sensibilisation à la rénovation énergétique Pistes d’action concernant la formation des artisans c. Etude de l’Adib p.85 IV. Interventions architecturales et systèmes possibles selon les typologies de bâtiments p.86 a. Posture - Démarche possible pour les projet de rénovation thermique p.86 b. Etude de cas des maisons individuelles p.98 Les fermes traditionnelles du Haut-Jura Les fermes traditionnelles du Haut-Doubs Les chalets c. Les bâtiments publics p.139 La mairie, foyer, salle des fêtes de Prénovel Conclusion p.154 Annexes p.156 Glossaire p.166 Bibliographie p.170 6 - Introduction : travaux de rénovation énergétique au niveau Bâtiment Basse Consommation (BBC), est placé comme « pivot de l’ingénierie énergétique régionale»4. Contexte général Contexte spécifique au Parc naturel régional du Le dérèglement climatique ainsi que Haut-Jura l’épuisement des ressources et notamment des énergies fossiles ont contraint certains États à prendre Le Parc naturel régional par ses missions et sa des mesures. À l’échelle nationale, le Grenelle de reconnaissance sur le territoire doit être un référent l’environnement (2007) a instauré l’objectif de réduire sur ces thématiques tout en ayant une approche par 4 les émissions de gaz à effet de serre avant 2050 plus large. Un Parc, d’une manière générale, doit (objectif se basant sur les émissions de l’année 1990). répondre aux attentes suivantes « mettre en place Par ailleurs la consommation d’énergie des bâtiments une politique sur un espace, caractérisé par une représente 44 % de l’énergie finale consommée en nature et des paysages exceptionnels, soumis à France1. Plusieurs réglementations thermiques ont des menaces économiques et sociales fortes, mais été mises en place successivement, afin de réduire fondant son développement sur la mise en valeur de la consommation énergétique des bâtiments. La son patrimoine naturel, culturel et humain dans un 1. www.statistiques. première réglementation énergétique pour les souci de développement et de préservation»5. Il a un developpement-durable.gouv.fr bâtiments en France a eu lieu en 1975 (RT) en réponse devoir d’exemplarité et d’expérimentation. 2. p.7 «Réussir un bâtiment basse au 1er choc pétrolier et à la crise d’énergies fossiles de Concernant les questions énergétiques, le Parc a consommation en rénovation, 1973. La réglementation actuelle est la réglementation engagé un Plan Climat Énergie Territorial afin de faire guide à destination des professionnels du bâtiment», RT2012. Aujourd’hui le « renouvellement annuel du parc un état des lieux des consommations énergétiques et Effinergie, 65pp. mars 2011 n’est que de 0.3 % par an »2 à l’échelle nationale. Il est des émissions de gaz à effet de serre, selon les secteurs indispensable alors d’agir sur les bâtiments existants. (transports, industrie, bâtiments…) et de mettre en 3. Franche-Comté : Le plan territorial énergie bâtiment, p.1 , Concernant la rénovation énergétique c’est la RT œuvre un programme d’actions. feuille de route 2013-2020 existant qui est en vigueur. Dans le cadre de cette Sur le territoire du parc « le patrimoine bâti résidentiel étude nous nous intéresserons plus particulièrement au est le premier poste de consommation, il représente 4. p.2 Plan de bâtiment durable de Franche-Comté, feuille de route label (BBC) Effinergie rénovation. 35 % du total des consommations »6. Le bâti représente 2013-2020, Conseil régional de également « la seconde source d’émission de Franche-Comté, pp.6 À l’échelle régionale (Franche-Comté), le gaz à effets de serre »7 liée en grande partie aux Schéma Régional du Climat, de l’Air et de l’Énergie consommations énergétiques fossiles. Ce patrimoine 5. p. 7 charte 2010-2022 du Pnr du Haut-Jura (SRCAE) a été adopté par le conseil régional en résidentiel est composé à 55 % de constructions novembre 2012. Ce schéma a comme objectif la antérieures à 19758, c’est-à-dire construites avant la 6. p.8 Plan Climat Energie du Haut- rénovation de 100 % du parc existant en 2050 et vise première réglementation thermique (on distinguera Jura, Pnr du Haut-Jura, pp.27 alors une rénovation « d’environ 15 000 logements par par la suite le bâti ancien du bâti d’après-guerre). Il faut 7. ibidem an entre 2008 et 2050»3. Les rénovations énergétiques, souligner également que les résidences principales selon ce schéma, devront être à minima d’une sont chauffées en majorité avec des énergies non 8. p.11 Plan Climat Energie du Haut-Jura, pp.27, Pnr du Haut-Jura performance équivalente au niveau BBC rénovation. renouvelables (29 % de chauffage électrique et 34 % au fioul)9 et que 57 % de celles-ci sont des maisons Enfin, le programme Effilogis, qui aide les particuliers, 9. ibidem individuelles. les bailleurs sociaux et les collectivités à effectuer des 7 - Consommations du Pnr par secteur [en GWh primaire] Emissions de GES par secteur en téq CO² Consommations du Pnr par secteur [en GWh primaire] Emissions de GES par secteur en t Co2 eq 1% (35,8) 8% 40% 23% (42 169) (221 632) (757.0) 35% (1122.3) 20% Résidentiel (114 000) Transport 8% 26% Transport Résidentiel (46 839) (834.0) 15% Industrie 24% Agriculture (490,9) (132 358) Tertiaire Industrie Données Schémas : p.17 et p.15 Livre blanc du Plan Climat Energie Agriculture Tertiaire pour le Haut-Jura, pp.44 Données : p.17 Livre blanc du Plan Climat Energie pour le Haut-Jura, pp.44 Données : p.15 Livre blanc du Plan Climat Energie pour le Haut-Jura, pp.44 La charte du Parc et le Plan Climat Énergie naturel régional du Haut-Jura a mis en avant sa volonté Territorial fixent comme objectif d’approcher les 50 de favoriser l’emploi local dans la construction et de % de réduction des émissions de gaz à effet de serre valoriser les savoir-faire locaux ainsi que les ressources sur le territoire du Parc d’ici 202210. Cet objectif, en forestières. Dans ce cadre, des actions ont été mises en ce qui concerne le secteur du bâtiment, passe par la œuvre pour « […] promouvoir l’utilisation du bois local rénovation énergétique et l’isolation de l’enveloppe issu des filières courtes dans des projets de construction, des bâtiments afin de permettre la réduction des [ou encore…] accompagner la structuration de la consommations énergétiques et des émissions de gaz filière bois du territoire.»12 Dans sa candidature pour à effet de serre liés aux consommations d’énergies le prochain programme LEADER (2014-2020) le Parc 10. p.4 Plan Climat Energie du fossiles, principalement liées au chauffage (la part du souhaite poursuivre des actions en ayant pour objectif, Haut-Jura, pp.27, Pnr du Haut-Jura chauffage dans la consommation moyenne d’énergie entre autres, d’encourager l’éco-rénovation, l’éco- 11. p.7, Bois et réhabilitation d’un logement est d’environ 70 %). En effet, « L’énergie construction et l’éco-innovation, tout en poursuivant de l’enveloppe, rénover, isoler, la moins chère et la moins polluante est celle qui n’est ses actions antérieures. optimiser, M. Mooser, L. Mérigeaux, pas consommée. »11 Par ailleurs, il peut être intéressant À travers la rénovation énergétique des bâtiments, D. Pflug, B. Horsch, Presses de développer des solutions privilégiant les circuits l’objectif est de limiter les consommations énergétiques polytechniques et universitaires romandes.2014 courts pour limiter encore les rejets de gaz à effet de des bâtiments en valorisant les savoir-faire et les serre et diminuer l’énergie grise, cette fois-ci, liée à la ressources locales, tout en préservant ou en valorisant 12. p.3 La filière forêt-bois du parc, transformation et au transport. le patrimoine bâti et les paysages. Le Parc souhaite diagnostic et enjeux ; orientation A travers le programme LEADER (2007-2014), le Parc alors croiser les approches de rénovation énergétique et actions, Parc naturel régional Haut-Jura, pp.85 8 - et de développement de la filière bois local. L’isolation thermique représente environ 50 % de l’énergie grise thermique par l’extérieur utilisant du bois local et des d’une construction. Ainsi on peut considérer que dans matériaux bio-sourcés a été choisi comme angle de une construction « conventionnelle » l’énergie grise de recherche. l’enveloppe thermique représente environ 750 à 1 000 kWh/m² alors qu’une enveloppe thermique construite Problématique Comment isoler par l’extérieur les bâtiments en ossature bois et en isolants issus de matériaux bio Objet de l’étude situés sur le Parc naturel régional du Haut-Jura tout sourcés représente environ 300 à 400 kWh/m² soit 60 en valorisant la filière bois local et en utilisant des % de moins»14. Cette approche est intéressante à matériaux locaux, traditionnels et/ou bio-sourcés ? l’échelle locale pour valoriser une économie et faire Comment garantir le maintien d’une qualité perdurer une culture et à une échelle globale pour architecturale et paysagère et le recours à la main- réduire l’impact de la consommation des bâtiments d’œuvre et aux savoir-faire locaux en mettant en lors de leurs usages et de leur construction. Par ailleurs, œuvre des travaux de rénovation des bâtiments par « basées essentiellement sur le principe d’une ossature l’extérieur efficaces ? isolée rapportée sur l’existant, les réhabilitations utilisant le bois comme matériau principal améliorent significativement la performance énergétique des Cette étude vise à étudier les solutions bâtiments. Ce sont des solutions simples, efficaces et d’isolation par l’extérieure mises en place sur le maîtrisées pour répondre aux exigences accrues en territoire et vise à rechercher des solutions techniques termes de dépense énergétique et d’émission de gaz d’isolation par l’extérieur utilisant des matériaux à effet de serre. »15 locaux et /ou traditionnels, ayant un moindre impact (Il faut noter que l’isolation par l’intérieur peut sur l’environnement et apportant une plus-value également mettre en œuvre du bois et des matériaux pour le territoire (environnementale, économique, bio-sourcés, locaux ou proches du territoire, cependant patrimoniale, paysagère…) elle ne sera pas étudiée dans ce document.) Les matériaux bio-sourcés (notamment pour les isolants) seront privilégiés ainsi que le bois et ses dérivés L’étude resitue d’abord les grands principes qui peuvent être utilisés en ossature et en isolant. Le de l’isolation par l’extérieur tout en examinant ses bois, utilisé depuis de nombreuses années dans le différents composants (ossature, isolants, vêtures) Haut-Jura, que ce soit en charpente ou revêtement et leur adaptation aux matériaux et ressources du extérieur (couverture et façades) ou intérieur, présente territoire. 13. p.7, Bois et réhabilitation des qualités architecturales et techniques tout en Elle s’attache ensuite à faire un état des lieux partiel de l’enveloppe, rénover, isoler, faisant partie de l’économie et de la culture locales. des pratiques d’isolation thermique par l’extérieur et optimiser, Markus Mooser, Lucie Ce « matériau léger, résistant et de proximité avec des des acteurs utilisant le bois et les isolants bio-sourcés sur Mérigeaux, Denis Pflug Bettina architectures et des matérialisations variées »13 permet le territoire. L’ensemble des réflexions ont été croisées Horsch, Presses polytechniques et par son emploi dans la rénovation énergétique de afin de mettre en avant les difficultés rencontrées et universitaires romandes.2014 bâtiments de valoriser une ressource, des savoir-faire, les initiatives de chacun des acteurs, et d’identifier des 14. p.4 Les chiffres clés de l’énergie une architecture et des paysages intégrés au territoire. pistes d’actions possibles. Celles-ci ont été complétées dans un projet d’aménagement, Cette utilisation permet d’autre part de limiter l’énergie par des retours d’expériences d’autres territoires. Hespul, 7pp. grise consommée pour la mise en œuvre de l’enveloppe. Enfin, l’étude propose des solutions (et mises en 15. ibidem En effet « […] on peut considérer que la seule enveloppe œuvre) possibles ainsi que des recommandations 9 - architecturales (usages, confort, patrimoine…) et techniques de base sur une typologie de bâtiments spécifiques du territoire du Parc (chalets et fermes traditionnelles) mais aussi sur les bâtiments publics pour lesquels le Parc est déjà sollicité dans le cadre du PCET, pour des diagnostics énergétiques. Ainsi les maisons individuelles seront traitées par l’étude de cas de la ferme traditionnelle haut-jurassienne et du chalet, et les bâtiments publics au travers de l’étude de cas de la mairie de Prénovel. Charte du Pnr du Haut-Jura (2010-2022) 3 Axes : - Un territoire construit vivant et animé ensemble - Un territoire responsable de son environnement - Un territoire qui donne de la valeur à son économie Texte fondateur Leader (2007-2014) PCET (2012) (Haut-Jura : L’énergie du territoire) (Plan Climat Energie Territorial) - Valoriser les ressources forestières Constats : - Favoriser l’emploi de bois local dans la construction Patrimoine bâti résidentiel = 1er consommateur d’énergie - Valoriser les savoir-faire locaux dans le Haut-Jura - 34 000 résidences principales chauffées à l’éléctricitée(29%) et au fioul(34%) Objectifs: - Diminution des consomations énergétiques de plus de 40% - Réduction des consomations en chauffage des bâtiments. Leader (2014-2020) (Haut-Jura : La chaîne de valeur durable) Actions envisagées: - Rénovation énergétiques - Favoriser la mise en réseaux des acteurs - isolation de l’enveloppe des bâtiments - Encourager l’éco-rénovation, l’éco-construction, - favoriser les circuits courts l’éco-innovation Plan / Programmes Favoriser le développement de produits bois Schéma de situation locaux dans la rénovation énergétique (ITE) de l’étude vis à vis des (Objectif BBC Rénovation) programmes du Pnr du Haut- Objet de l’étude Jura 10 - I. Définition et cadre de l’étude valeur du bâtiment. Des exigences réglementaires de rénovation sont imposées. Pour les logements la réglementation impose d’atteindre après les travaux a.Réglementation thermique, labels et outils incitatifs un niveau de consommation énergétique maximum, « Ce maximum pourra être modulé entre 80 et 165 Plusieurs niveaux de performance en rénovation kWh /m².an en fonction du type d’installation et ep peuvent être atteints, on distinguera le niveau minimum du climat »18. Concernant les bâtiments tertiaires la obligatoire décrit par la réglementation énergétique consommation énergétique des bâtiments rénovés de l’existant et les labels, plus exigeants. Enfin, nous devra être au minimum de 30 % moins importante que mettrons en valeur quelques outils incitatifs mis en la consommation initiale. place à l’échelle régionale (programme Effilogis en Franche-Comté et le programme bâtiments positifs en La RT élément par élément s’applique à région Rhône-Alpes). À l’échelle du Parc, la rénovation tous les bâtiments qui ne sont pas concernés par la au niveau de la réglementation n’est pas suffisante. réglementation globale. D’après le plan d’action du PCET « les régions Franche- La majorité, sinon la totalité des cas qui seront traités Comté et Rhône-Alpes sont engagées dans un Plan dans cette étude sont concernés par la RT élément de bâtiment durable régional avec l’objectif […] par élément. Ils ont, en effet, soit été construits avant d’atteindre 100 % du parc rénové au niveau BBC 1948 (fermes traditionnelles, certains bâtiments rénovation à l’horizon 2050 »16. Le Pnr du Haut-Jura publics) soit ont une surface inférieure à 1000m²(fermes souhaite suivre cette direction en favorisant «autant traditionnelles, maisons individuelles, chalets et la que possible la réalisation de rénovation performante plupart des bâtiments publics). Cette réglementation (niveau BBC) […]»17. Des rénovations encore plus oblige les maîtres d’ouvrage lorsqu’ils font des travaux performantes, tel que le niveau équivalent au niveau dans leurs bâtiments à remplacer certains éléments BBC-Effinergie du neuf (50 kWh /m².an modulé par d’autres ayant des performances énergétiques ep selon l’altitude et la région) ou encore le passif, sont minimum. Les 8 éléments concernés sont: la envisageables et sont également encouragées. ventilation mécanique, les parois opaques, l’eau chaude sanitaire, les parois vitrées, le refroidissement, 16. p.4 Plan Climat Energie Haut- l’éclairage, le chauffage, et les énergies renouvelables. Jura, plan d’action 2015-2020, La réglementation dans l’existant, peu exigeante Par exemple, dans notre zone (zone H1) pour les C. Zakin, Pnr du Haut-Jura, parois opaques en contact direct avec l’extérieur, (document de travail), 21 pp. - La réglementation RT existant la RT impose une résistance thermique minimum de 17. ibidem la paroi rénovée de 2.3m².K/W19. Cette exigence ne La réglementation thermique actuelle permet cependant pas d’atteindre un niveau suffisant 18. http://www. planbatimentdurable.fr/ concernant l’existant a été mise en place en 2007 et de performance énergétique et nécessite de viser comprendre-la-rt-existant-r175.html, actualisée en 2008. On distingue la RT « globale » et la plutôt un label. Il faut noter également qu’il n’est pas consulté entre mars et juin 2015 RT élément par élément. exigé une performance pour l’isolation thermique 19. Article 3 arrété du 3 mai La réglementation thermique globale concerne des parois pour des bâtiments anciens (< 1948), car 2007 relatif aux caractéristiques les bâtiments de plus de 1 000 m² qui ont été la réglementation s’applique seulement aux parois thermiques et à la performance construits après 1948 et dont les coûts de travaux de composées de matériaux récents (briques industrielles, énergétique des bâtiments existants. rénovation thermique sont supérieurs à 25 % de la béton banché, bardage métallique…).