La charge thermique des bâtiments, également connue sous l’appellation de déperditions calorifiques, peut être calculée selon la norme NBN EN 12831-1 (2017) et son annexe nationale (ANB 2020). Buildwise a également mis au point des méthodes de calcul alternatives pour les logements, permettant une estimation rapide basée soit sur les données PEB du bâtiment (bâtiments neufs ou existants) soit sur l'historique des factures énergétiques (bâtiments existants uniquement), ou un calcul plus simple de la puissance espace par espace.
Un seul outil pour toutes les méthodes
Toutes les méthodes de calcul sont regroupées dans un seul outil. L'écran d'accueil vous permet de choisir entre le calcul détaillé conforme à la norme et les versions simplifiées spécialement conçues pour les logements.
Calcul suivant la norme NBN EN 12831-1 – ANB 2020
Ce calcul relativement détaillé nécessite d’introduire les données géométriques du bâtiment, les coefficients de transmission thermique des parois (valeurs U) et les informations sur la ventilation et les infiltrations d’air. Cette méthode de calcul s’applique à tout type de bâtiment (neuf ou existant, résidentiel ou non-résidentiel). Il s’agit de la méthode référence préconisée lorsque les données sont disponibles, et qui offre le plus de sécurité technique et juridique. En complément du calcul de déperditions proprement dit, nous avons également inclus ls possibilité de dimensionner les radiateurs et le chauffage par le sol.
La méthode de calcul proposée ici est celle présente dans l’annexe nationale Belge. Il existe aussi une procédure de calcul décrite dans la norme Européenne. Les deux méthodes font partie intégrante de la norme et sont donc applicables.
Pour rappel, dans le cadre de la réglementation PEB en Région Flamande (bâtiment neuf ou assimilé), il est demandé d’utiliser la norme Européenne NBN EN 12831-1 ou son annexe nationale (ANB 2020), pour démontrer que le système d’émission fonctionne à basse température. Notre outil peut être utilisé pour réaliser ce calcul, mais il existe aussi d'autres outils disponibles à cet effet.
Outil Excel
L’outil de calcul suivant la norme était précédemment disponible au format Excel. Cette version est toujours disponible en téléchargement ici.
Attention :
- Cette version ne sera plus maintenue à l’avenir (ni mises à jour, ni corrections de bugs)
- Le manuel d’utilisation peut être téléchargé ici
- Cet outil Excel utilise des macros qui doivent être débloquées : Clic-droit sur le fichier >> Propriétés >> Onglet général >> Cocher la case « Débloquer » tout en bas de la fenêtre.
- Pour utiliser certaines fonctionnalités, il est nécessaire d’activer le calcul itératif de Excel
- Nous recommandons donc aux utilisateurs de privilégier la version en ligne.
Calculs simplifiés pour les logements
En plus du calcul de la norme, Heatload intègre des méthodes de calcul plus simple et plus rapides pour les logements.
Pour le calcul de la déperdition globale (dimensionnement de la chaudière ou de la pompe à chaleur), l’outil propose :
- un calcul basé sur les factures d’énergie passées pour les bâtiments existants
- un calcul basé sur des données PEB ou des certificats PEB, pour des bâtiments neufs ou existants.
L’application propose également une 3ème méthode permettant de déterminer les déperditions local par local, pour le dimensionnement du système d’émission (radiateurs ou chauffage sol) sur base d’un calcul théorique simplifié.
Estimation sur base des consommations passées
Cette méthode est utilisable si le système existant est un chauffage central gaz, mazout, ou chauffage électrique, en l’absence de chauffage d’appoint (poêles à bois, pellet, ou autres appoints). Vous pouvez obtenir rapidement une estimation sur base des factures d'une à quelques années précédentes.
Les factures utilisées doivent être encore représentatives des caractéristiques actuelles du bâtiment et des habitudes de chauffage des occupants.
Estimation sur base des données PEB
Il est possible d’estimer la déperdition thermique sur base des données PEB du bâtiment (qu’il s’agisse d’un bâtiment neuf, ou bien du certificat PEB d’un bâtiment existant). Il suffit de quelques informations qui se trouvent sur ces documents (volume protégé, surface de déperditions, niveau K…) pour obtenir une estimation de la déperdition thermique.
Pour un bâtiment existant (données issues d’un certificat PEB), il est souhaitable de s'assurer que le document soit encore représentatif de l'état actuel du bâtiment.
Estimation rapide des déperditions pour un ou plusieurs espaces
Cette méthode est inspirée du calcul selon la norme NBN 12831-1 mais permet un encodage plus simple et plus rapide. Les surfaces de déperditions sont estimées sur base de la surface au sol, et de quelques informations basiques. Il n’est notamment pas nécessaire d’introduire tous les métrés des parois intérieures.
Si tous les espaces du bâtiment sont encodés, le total calculé peut aussi être utilisé pour le dimensionnement du générateur de chaleur.
Les résultats de cette méthode sont la plupart du temps très proches du calcul détaillé selon la norme, avec parfois une tendance à la surestimation, notamment dans les chambres.
Elle est uniquement applicable aux logements avec des topologies habituelles (hauteurs sous plafond < 3 m, fraction de vitrage normales). Pour des volumes très hauts, ou des locaux très fortement vitrés (murs rideaux, vérandas), il est préférable d’utiliser la méthode plus complète de la norme.
Quel méthode et outil de calcul utiliser ?
Le tableau suivant vous permettra de déterminer la méthode adaptée à vos besoins.
|
Calcul suivant la norme |
Méthode basée sur les consommations |
Méthode basée sur des données PEB |
Estimation rapide espace par espace |
|
|
Norme |
NBN EN 12831-1 ANB 2020 |
- |
Aucune, mais principes de calcul similaires à NBN EN 12831-1 ANB 2020 |
Aucune, mais principes de calcul se rapprochant de NBN 12831-1 ANB 2020 |
|
Type de bâtiment |
Tout type de bâtiment (résidentiel ou non résidentiel) |
Résidentiel |
Résidentiel |
Résidentiel |
|
Neuf ou rénovation |
Bâtiment neuf et existant |
Bâtiment existant |
Bâtiment neuf et existant |
Bâtiment neuf et existant |
|
Déperditions du bâtiment/logement entier |
Oui |
Non |
Non |
Oui |
|
Déperditions espace par espace |
Oui |
Oui |
Oui |
Oui, si tous les espaces sont encodés |
|
Données nécessaires |
Métrés du bâtiment et de chaque espace Valeurs U des parois externes et internes Caractéristiques de la ventilation Informations sur l’étanchéité à l’air |
Historique des factures d’énergie (une à quelques années en fonction du type de système existant) |
|
|
|
Recommandation |
Méthode la plus sûre du point de vue technique ou juridique |
Estimation réaliste de la puissance nécessaire pour des logements existants peu ou pas isolés dont l’utilisation ne va pas changer à court terme |
Estimation réaliste de la puissance nécessaire pour des logements moyennement ou bien isolés si les documents PEB sont conformes à la réalité |
Pertes des espaces résidentiels pour déterminer la puissance des émetteurs de chaleur |
Calculer la charge thermique
Calculer la charge thermique consiste à calculer la puissance nécessaire pour chauffer un bâtiment ou un local dans les conditions les plus froides. Il s’agit donc d’un calcul des déperditions calorifiques, qui peut éventuellement tenir compte d’une puissance supplémentaire pour assurer une relance de l’installation de chauffage..
Ce calcul est un préalable au dimensionnement d'un générateur de chaleur (chaudière, pompe à chaleur, ou tout autre générateur) ou d'un système d'émission (radiateurs, chauffage sol, ...).
Plusieurs méthodes permettent de calculer cette charge thermique, chacune présentant des avantages et des inconvénients.
Vous privilégiez la sécurité ? Utilisez la norme NBN EN 12831 ou son annexe nationale (ANB 2020)
La méthode de référence recommandée pour le calcul de la charge thermique est celle de la norme Européenne NBN EN 12831-1 (2017) ou son annexe nationale NBN EN 12831-1 ANB (2020). L'annexe nationale définit les valeurs de certains facteurs à utiliser pour la Belgique (températures extérieures, etc) et propose également une méthode dite "simplifiée" par rapport à la méthode de référence de la norme Européenne.
Ces deux méthodes permettent de calculer les déperditions espace par espace et au niveau du bâtiment dans son entièreté. Elles nécessitent de connaitre l'ensemble des dimensions de chaque local, les coefficients de transmission (valeurs U) des parois intérieures et extérieures, des menuiseries, ainsi que le système de ventilation (type de système, débits) et l’étanchéité à l’air du bâtiment. Etant normalisées, ces méthodes offrent le plus de garantie technique et juridique en cas de litige.
Calculer la charge thermique grâce aux données PEB ? Oui, mais…
De nos jours, il est fréquent de disposer de documents de type PEB (déclarations PEB, certificats PEB, …) comportant des informations relatives à l’enveloppe et à la ventilation d’un bâtiment. Ces données permettent d’estimer les déperditions calorifiques d’un bâtiment entier. Malgré quelques différences mineures avec la méthode de calcul de la norme européenne précitée, le principe de calcul est assez similaire et devrait livrer des résultats assez proches.
Il convient toutefois de veiller à certains points :
- les données PEB ne sont pas suffisamment détaillées que pour calculer les déperditions de chaque local. Elles ne concernent que le bâtiment dans son entièreté
- il existe plusieurs types de documents PEB (bâtiments neufs, existants, …) et ceux-ci varient selon les Régions où ils sont émis (Bruxelles, Flandre, Wallonie) et la date à laquelle ils ont été rédigés. Les informations recherchées n’y figureront donc pas nécessairement
- il faut s’assurer que les données d’un certificat PEB sont à jour par rapport à l’état réel du bâtiment (en particulier pour les bâtiments existants).
Estimation sur la base des consommations passées : possible, à certaines conditions
Pour des bâtiments existants, il est également possible d’estimer les déperditions thermiques d’un bâtiment en se basant sur les consommations d’énergie passées. Cette approche peut s’avérer intéressante en rénovation ou pour une première estimation, lorsque les métrés ou les valeurs U ne sont pas facilement disponibles. Toutefois, cette méthode présente certaines contraintes. En effet, elle s’applique uniquement :
- pour le calcul des déperditions thermiques d’un bâtiment ou d’un logement dans son entièreté, et non pour chaque local
- si l’enveloppe (isolation, ventilation, étanchéité à l’air) ne subit pas de modifications importantes et si les habitudes de chauffage des occupants ne varient pas significativement. Dans le cas contraire, les consommations passées ne seront pas représentatives de la demande en chaleur future
- dans le cas de systèmes à chauffage central, en l’absence de chauffage d’appoint (poêles, …).
Estimer rapidement la déperdition par local pour les logements
Le calcul complet suivant la norme est le calcul de référence. Pour les logements, Buildwise a développé un calcul plus simple et plus rapide qui donne des résultats proches du calcul de la norme pour des espaces résidentiels. Avec cette méthode, il n’est plus nécessaire d’encoder en détail tous les métrés de l’espace.
Cette méthode est bien entendu uniquement applicable aux logements avec des topologies habituelles (hauteurs sous plafond < 3 m, fraction de vitrage normales). Pour des volumes très hauts, ou des locaux très fortement vitrés (murs rideaux, vérandas), il est préférable d’utiliser la méthode plus complète de la norme.
Heatload – toutes les méthodes dans un seul outil
L’application web heatload permet de réaliser le calcul détaillé suivant la norme NBN EN 12831-1 ANB 2020 pour tous les types de bâtiment. Il est aussi possible dans cette application d’utiliser une des 3 autres méthodes ci-dessus concues spécifiquement pour les logements.
N’existe-t-il pas des tableaux donnant simplement des puissances en W/m² ou en W/m³?
Il existe de nombreuses sources faisant encore référence à des puissances par mètre carré ou par mètre cube pour le dimensionnement des installations de chauffage. Ces valeurs permettent de s’assurer que le résultat d’un calcul a bien le bon ordre de grandeur, mais elles ne devraient pas être utilisées pour le dimensionnement.
Utiliser la puissance des radiateurs existants pour évaluer la déperdition : à éviter
Dans le cas d’une rénovation avec un système existant, il est déconseillé d’utiliser la puissance des radiateurs existants pour évaluer la déperdition. Il est plus que probable que l’émetteur a été surdimensionné. Un calcul de déperdition réalisé correctement a justement pour objectif de vérifier si l’émetteur existant a une puissance suffisante ou non, éventuellement à un régime de température plus bas que le régime de température initial.