Selon sa configuration, il peut être difficile de chauffer un habitat ancien dans son ensemble. Quelles solutions permettent d’atteindre des performances énergétiques suffisantes en consommant de façon raisonnée (et donc polluant peu) ? Notre avis sur les différents systèmes localisés et nos préférences en fonction de leur pertinence.
En préambule, et pour bien comprendre la notion de chauffage, nous vous conseillons la lecture de nos articles sur les Principes du Chauffage et la Notion de Confort.
Le confort : le graal que chacun, avec ses connaissances, croyances, convictions ou moyens cherche à atteindre.
L’hiver, il est souvent résumé à un concept : avoir chaud !
Il fut un temps, ancien, jusqu’aux années 1950, sortie de la seconde guerre mondiale, où pour beaucoup cette notion de chaleur était toute relative : une cheminée à foyer ouvert ou un poêle à bois ou charbon, des menuiseries passoires, du simple vitrage, au mieux du fourrage dans le grenier (à la campagne), aucun isolant ailleurs… 14 ou 15° étaient la norme. La nuit les vitrages gelaient, dessinant de belles arborescences le matin. Ces temps n’ont plus cours.
Il fut un autre temps, pas si ancien (des années 50 jusqu’au premier choc pétrolier, 1973), où l’énergie était tellement peu chère qu’on se limitait à chauffer, parfois à haute température, sans isoler au préalable.
Ces temps sont révolus !
Nous l’avons déjà développé de nombreuses fois ici, lier la notion de confort uniquement à une température déterminée est très réducteur, trop réducteur.
Cependant, indéniablement, le ressenti de confort passe aussi, au moins en partie, par un ressenti de chaleur.
Attendu que dans l’ancien (ceci peut aussi être vrai pour des habitats d’avant la RT 2012) diverses contraintes de situation, d’orientation, d’architecture, de matériaux et autres, venant contrarier les aspirations des occupants, il y est généralement impossible de ne pas chauffer, souvent beaucoup.
Attendu que dans le neuf, la législation impose la prise en compte de nombre de ces contraintes, attendu que ces habitats neufs atteignent désormais de très bonnes performances thermiques (ou tout au moins le devraient…), cet article s’adresse surtout aux projets dans l’ancien, voire le très ancien.
Préalable
Chauffer permet de faire monter la température de l’air ambiant, donc d’en diminuer l’Humidité Relative (HR).
Chauffer permet aussi de faire monter en température les parements de surface et d’en améliorer le rayonnement selon leur effusivité et leur diffusivité.
Ces deux éléments (HR et rayonnement) sont prépondérants dans le ressenti de confort. Il est donc nécessaire de les favoriser.
Ceci sera atteint grâce au choix de matériaux adéquats et en limitant la teneur en eau de l’air ambiant, en le renouvelant correctement.
Ces éléments, même correctement pris en compte, seront probablement insuffisants et il faudra chauffer. Attendu que chauffer consomme de l’énergie (donc coûte cher et pollue), il est nécessaire d’éviter la fuite des calories en isolant les parois extérieures.
Influence de l’architecture de l’habitat
Qui dit habitat ancien dit architecture imposée, particulièrement au niveau de la forme et de la répartition des pièces.
Par contre il est particulièrement bien pourvu en éléments massifs, souvent à très bonnes capacités d’inertie, de diffusivité et/ou d’effusivité.
Maisons “compactes”
Un des archétypes de ces maisons est la cure de village. Généralement une maison compacte, indépendante, parfois même sans mur de refend massif.
Ces habitats sont facilement chauffables depuis un seul point. Ils disposent d’une importante inertie.
Leur compacité les rend aptes au chauffage avec un appareil unique assurant, en même temps, la production et la restitution de la chaleur.
Maisons type “longère”
Comme leur nom l’indique, ces habitats se développent en longueur.
Les pièces y sont en enfilade, partagées soit par des cloisons légères en galandage, soit par des murs massifs.
Dans tous les cas, il est difficile de les chauffer depuis un seul point.
Influence des matériaux et techniques de construction ou d’isolation
La nature des matériaux utilisés (par exemple le pisé qui n’accepte pas de poussée horizontale et donc peut imposer, soit un refend massif, soit des maisons assez étroites) peut en influencer la forme globale.
Nous le voyons, selon leurs âges, leur destinations initiales et diverses autres contraintes, nous pouvons rencontrer de multiples typologies et architectures.
Ces maisons ou immeubles pourront, préalablement à l’installation du système de chauffage, être améliorés thermiquement via une isolation rapportée, soit par l’intérieur, soit par l’extérieur.
Une autre solution, moins performante dans l’absolu au plan isolation, mais pertinente au niveau rendement global consiste à en améliorer le rendement via un correcteur d’effusivité appliqué sur la face intérieure des murs extérieurs (habillage bois, enduit chanvre/chaux, enduit terre/paille…).
Influence du climat et autres impacts localisés
De même, le climat, plus ou moins froid, les matériaux locaux disponibles, des zones plus ou moins venteuses, peuvent influer sur la hauteur du bâtiment ou les portées entre appuis, les pentes de toit et donc, selon les besoins, imposer un développement plus à plat ou en longueur…
Résumé des diverses influences
Il ressort de ces faits, qu’en terme de chauffage, à l’équivalent de bien d’autres sujets, il n’existe pas de solution passe-partout, “LA SOLUTION miracle” !
Si, en plus, on y ajoute l’alternative d’une occupation permanente ou celle d’une utilisation discontinue à titre de résidence secondaire, alors les possibiltés deviennent encore plus nombreuses !
Fonctionnement initial des bâtis anciens
Par nature et sauf rares exceptions (en bois massif par exemple), les bâtis anciens sont généralement réalisés avec des murs porteurs massifs à fortes capacités d’inertie (pierre, pisé, bauge, briques pleines en terre, béton ou dérivés de béton).
La logique voudrait que l’on s’appuie sur les qualités intrinsèques de ces matériaux ainsi que sur les modes constructifs de ces maisons.
Parmi leurs contraintes, il faut, d’emblée, citer les remontées capillaires. Isoler ces murs peut s’avérer contre-productif au plan de la gestion de l’eau dans le bâti. Chauffer le bâtiment peut être nécessaire mais cette nécessité ne doit pas occulter l’obligation de la prise en compte de ces remontées capillaires.
Travailler sur de telles parois avec des enduits correcteurs d’effusivité, ouverts à la migration de l’eau, est très pertinent. Ces travaux sont complémentaires du reste, en particulier de l’isolation, du chauffage et du renouvellement d’air, ils ne doivent pas s’y substituer.
L’idéal dans ce type de bâti est de miser sur une recherche de ressenti de confort en misant sur un excellent niveau de rayonnement. Il pourra venir soit de la densité des matériaux et de la chaleur qu’ils ont emmagasinée, soit de la nature du parement et de sa faculté à renvoyer le rayonnement qu’il reçoit.
Systèmes indépendants à rayonnement
Nous entendons par indépendants des appareils en capacité, à la fois, de produire de la chaleur et de la diffuser.
Ils sont généralement autonomes, à l’exception de ceux qui produisent également de l‘eau chaude. Bien que celle-ci puisse se gérer par thermosyphon, souvent un circulateur électrique s’avère nécessaire.
Poêles de masse
Il faut classer les poêles de masse en deux catégories différentes : soit les appareils indépendants du bâti, de type poêle alsacien (kachelöfen) ou scandinave (Tulukivi et autres fabricants), soit les poêles construits sur place, autour d’un foyer, généralement à double combustion, par apport de masse via des maçonneries sous forme de briques ou de béton réfractaires. Cette deuxième catégorie ne peut pas être déplacée.
Ces appareils sont adaptés à un usage dans une maison très compacte, dans laquelle la chaleur peut facilement être transmise par rayonnement.
Si une partie de la maison est coupée du rayonnement par une cloison légère ou, plus encore, par un mur de refend massif, cas typiques des longères, ce type de poêle n’est pas l’idéal.
Par contre, nous avons pu apprécier sa performance dans des maisons roumaines traditionnelles en briques de terre crue ou en bois massif empilé. Celles-ci s’inscrivent dans un grand carré au sol ; un poêle de masse est construit au centre, en briques de terre crue, et ce grand volume est coupé en quatre par des cloisons partant du milieu de chaque mur extérieur et rejoignant le poêle de masse central. Ainsi, le poêle rayonne dans les quatre pièces constituant cette maison.
Parmi les modèles possibles, les types rocket-stove sont souvent préconisés. Ils sont effectivement assez faciles à réaliser, peu coûteux et très performants.
Une vague, presque une mode, en fait parfois et dans certains milieux l’alpha et l’oméga de toutes les situations.
Cependant, à l’origine ce type de poêle a été conçu pour chauffer facilement des habitats de petites dimensions, de volumes simples et développés avec pour centre cet équipement.
Il n’est par contre, pas plus que les autres systèmes, l’outil idéal si la maison se subdivise en volumes séparés les uns des autres, tel que dans une longère.
Une autre version, très proche, est le batchrocket. Il présente les mêmes limites.
Ces poêles se déclinent aussi avec la possibilité de produire de l’eau chaude. Cependant il semble que la répartition de la chaleur entre la masse de l’appareil et le chauffage de l’eau est assez défavorable à la production d’eau chaude.
Ces divers types de poêles de masse ont en commun de nécessiter peu de temps de chauffe (combustion “emballée”) et donc peu bois, de procurer une chaleur douce, régulière et très confortable (chauffage par rayonnement). Ils produisent peu de Gaz à Effet de Serre (GES) car dotés d’une double combustion, ce qui en améliore considérablement le rendement.
Pour qui est prêt à avancer dans de l’empirique, adapter son usage aux contraintes de ce type de poêle, dès lors que l’architecture est adaptée tel qu’abordé ci-avant, ces solutions rocket-stove ou batchrocket peuvent représenter des options valables.
Films électriques rayonnants
Des films électriques de très faible épaisseur, généralement en carbone, alimentés en courant électrique basse tension (36 volts), émettent alors un rayonnement infrarouge.
Ils présentent de nombreux avantages et deux handicaps importants.
Le premier vient du fait qu’ils ne sont pas conçus pour produire de la chaleur stockable.
De ce fait, ils travaillent dans l’instantanéité, chauffant au moment où ils sont alimentés.
Ils sont électriques et il faut donc disposer de cette source d’énergie en continu et en quantité requise.
Par contre, au-delà de ce handicap, ils présentent de nombreux intérêts.
La chaleur émise est celle que notre organisme préfère, des rayonnements infrarouges.
Ils ne génèrent pas d’épaisseur et ne réduisent pas les surfaces habitables.
Ils sont peu onéreux à installer.
S’ils consomment une énergie unique, probablement assez onéreuse dans le futur, ils ne nécessitent par contre aucun entretien et sont compatibles à des percements de diverses natures, à commencer par une pointe ou une vis et allant jusqu’au percement à un diamètre de 7cm aux fins de l’installation d’un boitier électrique.
Systèmes indépendants travaillant principalement par convection
Les poêles à granulés de bois
La vedette incontestée du moment est le poêle à granulés (ou pellets) de bois.
Est-ce une bonne option ?
Est-ce forcément une bonne solution ? … à voir !
En effet, il fait appel à une ressource renouvelable, le bois.
Brûler du bois, c’est, a priori, s’inscrire dans un cercle vertueux : on relâche du CO2 qui a été piégé récemment et qui le sera à nouveau rapidement puisque, si le marché est sage, les producteurs prendront grand soin à ménager leurs ressources de production demain et donc inciteront les propriétaires forestiers à replanter … Sont-ils toujours sages ?
Les avantages du système
Ces appareils sont plus simples à gérer que les appareils à bûche.
Ils sont beaucoup plus propres à gérer qu’un poêle à bûche, de quelque modèle qu’il soit.
Le stockage et l’approvisionnement en combustible sont infiniment plus simples : quelques sacs achetés au fur et à mesure des besoins, transportables avec un véhicule léger, des sacs d’un poids très raisonnable (de 10 à 25 kg, le plus souvent 15 kg), transportables proprement ; un plein de l’appareil par jour…
Ils s’auto-régulent selon des réglages librement choisis par l’utilisateur.
Ils permettent, de ce fait, un réglage fin selon les besoins et en fonction d’une présence ou non.
Les limites du système
Pour des raisons de sécurité, nous conseillons une grande prudence quant à la programmation d’un allumage autonome hors la présence d’un individu. En effet, un animal ou un coup de vent peuvent avoir plaqué un tissu ou autre élément combustible contre le poêle en l’absence des utilisateurs. Si personne n’est présent lors d’un éventuel allumage automatique, le risque est grand que cette opération se termine en incendie !
Attention, s’il est prouvé que, d’une manière ou d’une autre, un démarrage a été programmé hors la présence d’au moins une personne, les assurances ne couvriront peut-être pas le sinistre…
A chacun d’assumer ses responsabilités.
Ces appareils ne sont généralement pas autonomes car ils ont, le plus souvent, besoin de plusieurs systèmes électriques :
- pour gérer la programmation,
- pour alimenter le foyer en pellets,
- pour allumer le poêle et lancer la combustion,
- parfois (souvent) pour pulser de l’air et accentuer le chauffage par convection (source de bruit, non gênant dans une partie jour, pénalisant pour un volume nuit ; source éventuelle d’inconfort par ressenti de courant d’air),
- d’une soufflerie pour pulser de l’air favorisant la combustion des granulés,
Bien qu’étant moins cher que celles produites avec des énergies fossiles, chaque calorie ainsi produite est plus onéreuse qu’avec du bois bûche.
Contrairement à certains autres systèmes à accumulation (fourneau-bouilleur ou rocket-stove à accumulation par exemple), ces appareils nécessitent généralement une alimentation électrique permanente. Quelques fabricants proposent des poêles ne nécessitant pas d’être alimentés en électricité. Il faut les allumer le matin, ils ne sont pas auto-modulables. En fait, ils présentent la majorité des inconvénients des poêles à bûche avec les inconvénients des poêles à granulés, particulièrement en ce qui concerne le coût du combustible…
Les limites de ces poêles au plan environnemental
Alors qu’aux débuts des pellets, ceux-ci étaient fabriqués avec des sous-produits, des déchets de scierie ou ateliers de profilage de bois, aujourd’hui, et de plus en plus, des bois sont abattus à seule fin de produire des granulés.
Les poêles à bûches ou les inserts
Ces équipements, bien qu’anciens, n’ont pas dit leur dernier mot … en tout cas en ce qui concerne les poêles.
En ce qui concerne l’insert installé dans une cheminée : le rendement est assez médiocre, à la fois au plan de la qualité de la combustion qu’il propose mais aussi du fait qu’inséré dans un foyer conventionnel, avec joues et manteau, il ne peut rayonner que vers l’avant.
Il emporte encore quelques suffrages car “c’est bien agréable de voir le feu !” Gageons que si, comme c’est prévisible, l’alimentation en bois bûche se tend, ce type d’équipement continuera à perdre des parts de marché.
Pour qui peut produire son propre bois ou s’en approvisionner localement, le poêle au bois bûche est une excellente alternative aux plans efficacité, confort et environnement.
Ressource locale, renouvelable, il a encore de beaux jours pour qui en accepte les contraintes : hormis pour les poêles de masse déjà évoqués ci-avant et qui ne nécessitent pas une combustion continue, les appareils classiques imposent d’être présent afin de les alimenter régulièrement, à la demande.
L’approvisionnement et l’alimentation en bois est très salissant. Pour peu que le tirage ne soit pas idéal, la fumée marquera rapidement la déco.
Si la maison est équipée d’une VMC simple flux, si le bâti n’est pas très étanche, il est possible pour ces appareils de puiser l’air de combustion dans la pièce où ils sont installés sans inconvénient sur la gestion de l’air. Il est par contre préférable de le puiser à l’extérieur et cela devient même obligatoire si le bâti est très étanche et en cas de présence d’une VMC double flux.
Autant que faire se peut, choisir un poêle à double combustion (bien meilleur rendement) et étanche (puise son air à l’extérieur, son fonctionnement est ainsi beaucoup plus régulier et il ne perturbe pas le renouvellement d’air).
Appareils d’appoint
Leur utilisation, comme leur nom l’indique, doit être exceptionnelle.
Ils peuvent être utilisés en mi-saison, alors qu’il n’est pas encore nécessaire de ”lancer l’artillerie lourde” tel que l’un des systèmes décrits ci-avant.
Parfois aussi, lorsque la puissance installée est calculée pour des températures courantes, en cas de températures plus basses, ils peuvent compenser une insuffisance momentanée.
En cas de défaillance d’alimentation (électrique par exemple pour ceux qui en ont besoin), ils peuvent se substituer à des équipements plus lourds, pointus et efficaces.
Radiateurs électriques
Ce sont les plus simples à l’usage, parmi les moins chers à l’achat et les plus faciles à stocker lors de leur non-emploi (ce qui prévaut la majorité du temps !)
Par contre le kWh électrique est le plus cher du marché. Il faut donc limiter leur emploi aux strictes situations qui l’imposent, sans autre possibilité de substitution.
A bain d’huile
Ces radiateurs sont les plus répandus. Une résistance électrique chauffe de l’huile contenue dans des ailettes qui, elles, diffusent la chaleur, en partie par rayonnement, en partie en provoquant une convection.
Leur temps de réponse est assez rapide.
Soufflants
Dans ce système une résistance chauffe l’air, lequel est pulsé par une soufflerie. Ils ont un temps de réponse très court mais sont aussi les plus inconfortables car ils génèrent un courant d’air, lequel est source de ressenti d’inconfort. Pour le compenser, il faut chauffer un peu plus … Pas très pertinent !
Poêles au gaz
Ce sont des appareils autonomes, chacun pourvu d’une bonbonne de gaz.
Pour les mêmes raisons que ceux alimentés depuis le réseau dit “du gaz de ville” ou depuis une citerne générale, ces appareils sont tombés en désuétude (puisage de l’air à l’intérieur, consommation de l’oxygène” de l’air ambiant, rejets polluants et toxiques …),
Poêles au kerdane
Ces appareils produisent de la chaleur en brûlant du kerdane, faussement appelé du pétrole liquide.
Ils présentent quelques avantages et beaucoup d’inconvénients, à commencer par le fait de consommer l’oxygène de l’air ambiant et y relâcher des microparticules et du CO2. Ils sont aussi, parfois, la cause d’asphyxie au monoxyde de carbone
Conclusion
Souvent, lorsque le sujet du chauffage est abordé, le point central de la réflexion porte sur ou autour de l’énergie à privilégier.
Pourtant les questions primordiales ne se situent pas là, même si cet aspect n’est pas négligeable.
Il faut d’abord tenir compte de ce qu’est l’habitat, maison compacte, longère, de plain-pied, à étage, bien ou mal orientée, bien ou faiblement ensoleillée, pourvue ou non de menuiseries susceptibles d’apporter des calories gratuites, disposant d’inertie susceptible de stocker lesdites calories et de stabiliser la température, destination d’usage du bâti et, bien sûr …
…la qualité de l’isolation, de l’effusivité et de la diffusivité des parements, l’humidité relative de l’air intérieur, son renouvellement …
Ceux qui pensent que le chauffage est un point facile à résoudre ou qu’une solution universelle répond à tous les besoins sont probablement restés au niveau de réflexion qui prévalait il y a quelques décennies !
Désormais, avertis de la raréfaction des ressources et donc de la nécessité de ne pas puiser à l’infini et de façon déraisonnable dans les énergies non renouvelables, dans les matières fossiles, de ne pas émettre de GES inutilement, il est impératif d’inscrire ce lot dans une approche globale de l’habitat, de sa conception, de son architecture, de son environnement et de son ou ses usage(s).
Crédits Photos et Images : Pixabay, Wikimédia, Wikipédia, magasin MCZ
La lettre d'information de Claude Lefrançois, alias Papy Claude
Mes fondamentaux pour des rénovations pertinentes :
l'analyse d’un Habitologue
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