Norme de performance thermique pour les bâtiments résidentiels : qu'est-ce que c'est et quels changements dans la nouvelle version ?

Dans les immeubles résidentiels individuels ou collectifs, le confort des résidents est un élément essentiel à prendre en compte dès la conception moderne. Après tout, nous passons la majeure partie de notre vie en maison ou en appartement. À cette fin, les professionnels de la construction doivent promouvoir des solutions de conception offrant à leurs utilisateurs des environnements confortables sur les plans thermique, lumineux et acoustique.

En général, pour bénéficier d'un confort thermique, une personne doit se trouver dans un environnement dont la température est comprise entre 21 et 27 °C. Des valeurs inférieures ou supérieures à cette fourchette caractérisent respectivement l'inconfort thermique dû au froid ou à la chaleur. Cependant, ces valeurs limites de température peuvent varier en fonction des caractéristiques de chaque personne. De plus, de nombreux autres facteurs influencent la sensation de confort thermique ressentie par l'individu dans son environnement, tels que l'humidité relative, l'incidence du vent, le style vestimentaire et l'activité exercée dans le lieu. Il est donc important d'évaluer chaque bâtiment au cas par cas, en fonction de son emplacement, de son orientation, de son utilisation et d'autres caractéristiques de conception. L'enveloppe du bâtiment, par exemple, joue un rôle important dans le confort thermique de ses utilisateurs – qui, comme on l'a vu, constitue l'intermédiaire entre les environnements extérieur et intérieur – et chaque matériau qui la compose possède des propriétés thermiques et des caractéristiques propres qui déterminent l'influence des conditions extérieures sur l'intérieur du bâtiment. Par conséquent, les matériaux utilisés dans les murs, les toitures et les ouvertures du bâtiment doivent satisfaire aux exigences de performance minimales stipulées dans la norme ABNT NBR 15.575, récemment mise à jour en 2013, pour tous les nouveaux bâtiments résidentiels, établissant des exigences de performance minimales pour les environnements d'habitation dans tout le pays. En septembre 2021, la nouvelle version de la norme de performance pour le confort thermique et acoustique a été publiée. Pour l'évaluation des performances d'éclairage et pour les nouveaux bâtiments enregistrés jusqu'à 180 jours après la publication de la nouvelle norme, la version de 2013 reste en vigueur. Pour les bâtiments d'hébergement, le respect de la Norme est recommandé, mais non obligatoire.

La nouvelle Norme présente deux méthodes d'évaluation de la performance thermique des enveloppes de bâtiments : la méthode simplifiée, qui remplace l'ancienne méthode prescriptive, et la méthode de simulation par ordinateur, qui permet une évaluation plus précise des paramètres du bâtiment. La méthode simplifiée permet d'obtenir uniquement le niveau de performance minimal. La méthode de simulation permet également d'obtenir des niveaux de conformité intermédiaires et supérieurs à la Norme. Dans ce cas, deux scénarios doivent être envisagés, avec et sans ventilation naturelle, en tenant compte, dans le second, du refroidissement ou du chauffage artificiel des locaux pour les séjours prolongés. Pour respecter le niveau minimal, la simulation n'est toutefois nécessaire que sous condition de présence de ventilation naturelle. Ceci s'inscrit dans un contexte de réchauffement climatique croissant, permettant le confort thermique des utilisateurs des bâtiments lorsque la ventilation naturelle est insuffisante.

Dans la méthode simplifiée, en général, des modifications ont été apportées aux exigences relatives aux systèmes d'étanchéité verticale intérieurs et extérieurs et à la toiture. Outre le pourcentage d'ouvertures de ventilation déjà exigé par la méthode prescriptive, il faut également prendre en compte le pourcentage d'éléments transparents en façade, qui correspond au rapport entre la surface vitrée et la surface des murs opaques. Le verre haute performance peut désormais être utilisé lorsque le pourcentage d'éléments transparents est supérieur au pourcentage maximal de conformité à la norme. Avec ces variations, les bâtiments sont évalués avec davantage de contraintes, car les surfaces vitrées sont également prises en compte, et non plus seulement comme des ouvertures. La comparaison de ces caractéristiques de construction avec les valeurs de référence décrites dans la norme détermine si le bâtiment répond ou non au niveau de performance minimal requis.

Figure 1 : Évolution de la méthode simplifiée de la norme NBR 15.575/2021 par rapport à la méthode prescriptive de la version 2013. Source : Élaboration personnelle (adaptée du LabEEE).

Il n’existe plus de méthode de simulation ; les résultats sont désormais obtenus en comparant les paramètres du bâtiment réel et un modèle du même volume avec des caractéristiques de référence. Les nouveaux critères d’évaluation sont : la prise en compte de l’environnement complet du bâtiment, des ossatures ouvrantes et de la notion de ponts thermiques. Autre changement : l’utilisation du fichier climatique annuel au lieu des données climatiques de seulement deux jours de l’année – une journée d’été et une journée d’hiver typiques – comme c’était le cas dans l’ancienne version. De plus, la ventilation, auparavant fixe, dépend désormais de la vitesse et de la direction du vent, ce qui la rapproche des conditions réelles de mise en œuvre du bâtiment.

Figure 2 : Méthode de simulation de la norme NBR 15.575/2021. Source : Élaboration personnelle (adaptée du LabEEE).

Figure 3 : Évolution de la méthode de simulation de la norme NBR 15.575/2021 par rapport à la version 2013. Source : Préparé par l’auteur (adapté du LabEEE).

Auparavant, seuls les logements critiques – généralement situés au dernier étage du bâtiment, sous le toit – pouvaient être pris en compte afin de simplifier le processus. Avec la nouvelle méthode, tous les logements, y compris les étages standard et les autres typologies, doivent être inclus dans la simulation. De plus, seuls les chambres et les séjours étaient pris en compte dans l’ancienne norme, tandis que les cuisines et les circulations intégrées étaient prévues pour l’évaluation, même s’ils étaient intégrés aux environnements d’analyse. Dans la nouvelle version, ces environnements sont également obligatoirement pris en compte dans l’évaluation, s’ils sont intégrés.

Figure 4 : Indicateurs de performance et niveaux de la norme NBR 15.575/2021. Source : Préparé par l’auteur (adapté du LabEEE).

Que peut-on attendre de l’avenir de la norme ?

Comme en 2021, la norme pourrait subir de nouvelles révisions au fil des ans, compte tenu de la nécessité avérée de s’adapter au changement climatique et aux nouvelles technologies disponibles, ce qui modifierait également l’amélioration des méthodes d’évaluation. L’avenir de la norme de performance implique la révision du point relatif à la performance d’éclairage, la normalisation pour d’autres types de bâtiments – comme par exemple les bâtiments commerciaux –, la révision du zonage bioclimatique brésilien et l’intégration au métamodèle du Programme brésilien d’étiquetage des bâtiments (PBE Edifica). L’objectif est ainsi de concevoir des bâtiments de plus en plus durables et économes en énergie, en phase avec les besoins croissants des villes pour promouvoir le confort thermique de leurs habitants avec un impact environnemental minimal.