Étude re2020 thbce : qu'est-ce que l'étude thermique bâtiment construction équipement ?
Réponse immédiate
L'étude thbce (thermique bâtiment construction équipement) évalue la consommation énergétique globale d'un bâtiment en intégrant l'enveloppe thermique et les systèmes énergétiques installés. Elle calcule les indicateurs cep et cepnr de la re2020 pour vérifier le respect des seuils réglementaires. Cette étude complète l'analyse du bbio en prenant en compte les performances réelles des équipements de chauffage, climatisation, ventilation et production d'eau chaude sanitaire.
Introduction : l'étude thbce, évaluation complète de la performance énergétique
L'étude thbce (thermique bâtiment construction équipement) constitue l'évaluation la plus complète de la performance énergétique d'un bâtiment dans le cadre de la réglementation environnementale re2020. Contrairement au bbio qui se concentre uniquement sur la qualité de l'enveloppe, l'étude thbce intègre l'ensemble des systèmes énergétiques et leur interaction avec le bâti. Cette approche globale permet d'évaluer les consommations énergétiques réelles et l'impact environnemental du bâtiment en fonctionnement. L'étude thbce produit les indicateurs cep, cepnr et ic_énergie indispensables pour l'obtention de l'attestation pcmi14 et la conformité re2020. (arrêté re2020 officiel)
Définition et objectifs de l'étude thbce
L'étude thbce (thermique bâtiment construction équipement) représente l'étude thermique réglementaire complète qui évalue les performances énergétiques d'un bâtiment en considérant simultanément l'enveloppe du bâtiment et l'ensemble des systèmes énergétiques installés.
Composantes de l'étude thbce
L'étude thbce intègre trois volets complémentaires :
- Thermique : comportement thermique de l'enveloppe et besoins énergétiques
- Bâtiment : caractéristiques architecturales et constructives
- Construction : systèmes constructifs et matériaux utilisés
- Équipement : systèmes de chauffage, climatisation, ventilation et production d'eau chaude
Cette approche systémique garantit une évaluation cohérente des interactions entre l'enveloppe passive et les systèmes actifs du bâtiment.
Objectifs de l'étude thbce re2020
L'étude thbce poursuit plusieurs objectifs essentiels :
- Conformité réglementaire : vérification du respect des indicateurs re2020
- Optimisation énergétique : identification des solutions les plus performantes
- Impact environnemental : évaluation de l'empreinte carbone du bâtiment
- Aide à la conception : orientation des choix techniques dès la conception
- Validation administrative : production des attestations réglementaires
Indicateurs calculés par l'étude thbce
L'étude thbce produit l'ensemble des indicateurs énergétiques et environnementaux requis par la re2020 pour valider la conformité du projet.
Indicateur cep : consommation d'énergie primaire
Le cep (consommation d'énergie primaire) quantifie la consommation énergétique annuelle du bâtiment pour les cinq usages réglementaires :
Usages intégrés dans le calcul cep
- Chauffage : maintien de la température de confort en hiver
- Refroidissement : climatisation et rafraîchissement estival
- Production d'eau chaude sanitaire : besoins sanitaires et domestiques
- Éclairage artificiel : complément à l'éclairage naturel
- Auxiliaires : ventilation, pompes, circulateurs, régulation
Le cep s'exprime en kWhEP/m².an et doit respecter le seuil cepmax réglementaire variable selon la zone climatique et les caractéristiques du projet.
Indicateur cepnr : énergie primaire non renouvelable
Le cepnr (consommation d'énergie primaire non renouvelable) constitue l'innovation majeure de la re2020. Il comptabilise uniquement les énergies fossiles et nucléaires, excluant les énergies renouvelables :
- Énergies comptabilisées : électricité du réseau, gaz naturel, fioul, propane
- Énergies exclues : bois énergie, solaire, géothermie, part renouvelable de l'électricité
Cette distinction valorise fortement les solutions décarbonées et oriente les choix techniques vers la transition énergétique.
Indicateur ic_énergie : impact carbone énergétique
L'ic_énergie évalue les émissions de gaz à effet de serre liées aux consommations énergétiques du bâtiment sur 50 ans. Il intègre :
- Émissions directes : combustion sur site (chaudière gaz, poêle bois)
- Émissions indirectes : production et transport des énergies consommées
- Évolution temporelle : décarbonation progressive du mix électrique français
Facteurs d'émission carbone (kg CO2/kWh)
- Électricité réseau : 0,079 kg CO2/kWh (moyenne 50 ans)
- Gaz naturel : 0,227 kg CO2/kWh (constant)
- Bois énergie : 0,013 kg CO2/kWh (très faible)
- Réseau de chaleur : variable selon le mix énergétique
Méthode de calcul thbce re2020
L'étude thbce utilise la méthode de calcul th-bce 2020 qui modélise précisément le comportement énergétique du bâtiment et de ses équipements. (Méthode TH-BCE 2020)
Simulation thermique dynamique avancée
La méthode thbce s'appuie sur une simulation thermique dynamique sophistiquée :
- Pas de temps horaire : calcul heure par heure sur une année complète
- Zonage thermique : découpage en zones aux caractéristiques homogènes
- Modélisation des systèmes : performances détaillées des équipements
- Interactions complexes : couplage entre enveloppe et systèmes énergétiques
- Régulation réaliste : prise en compte du pilotage des installations
Données d'entrée de l'étude thbce
L'étude thbce nécessite des informations détaillées sur tous les aspects du projet : (documents requis)
Informations requises pour l'étude thbce
- Plans architecturaux : géométrie, orientation, surfaces
- Descriptifs techniques : matériaux, isolation, menuiseries
- Équipements thermiques : chaudières, pompes à chaleur, systèmes solaires
- Systèmes de ventilation : VMC, débits, récupération de chaleur
- Production d'eau chaude : équipements, stockage, distribution
- Éclairage et auxiliaires : puissances installées, régulation
Modélisation des équipements énergétiques
L'étude thbce modélise finement les performances des équipements selon leurs conditions de fonctionnement :
- Courbes de performance : rendement variable selon la charge et la température
- Régulation et pilotage : impact des systèmes de contrôle sur les consommations
- Interactions thermiques : récupération de chaleur, apports gratuits
- Dégradation temporelle : évolution des performances dans le temps
Équipements et systèmes analysés
L'étude thbce évalue l'ensemble des systèmes énergétiques du bâtiment et leur contribution aux indicateurs de performance.
Systèmes de chauffage et climatisation
L'étude thbce analyse les performances de tous les équipements thermiques :
Équipements de production thermique
- Pompes à chaleur : cop variable, dégivrage, performance saisonnière
- Chaudières : rendement selon la charge, modulation, condensation
- Poêles et cheminées : rendement, inertie, programmation
- Chauffage électrique : convecteurs, panneaux rayonnants, planchers chauffants
- Systèmes solaires : capteurs thermiques, stockage, appoint
- Réseaux de chaleur : sous-stations, pertes de distribution
Systèmes de production d'eau chaude sanitaire
La production d'eau chaude représente un poste important des consommations :
- Chauffe-eau électriques : résistance électrique, accumulation, programmation
- Chauffe-eau thermodynamiques : cop sur air ambiant ou extérieur
- Chauffe-eau solaires : couverture solaire, appoint, régulation
- Production instantanée : chaudières murales, chauffe-bains
- Bouclage ECS : maintien en température, pertes de distribution
Systèmes de ventilation et qualité d'air
La ventilation influence simultanément les consommations et la qualité d'air intérieur :
- VMC simple flux : autoréglable, hygroréglable, consommations auxiliaires
- VMC double flux : rendement de récupération, by-pass estival
- Ventilation naturelle : ouvertures, effet de tirage, pilotage
- Puits climatiques : échangeur air-sol, gains thermiques
Seuils réglementaires et conformité re2020
L'étude thbce vérifie le respect des seuils réglementaires pour tous les indicateurs énergétiques et environnementaux de la re2020.
Seuils cep et cepnr selon les zones climatiques
Les seuils réglementaires varient selon la localisation géographique et les caractéristiques du projet :
Exemples de seuils re2020 (maisons individuelles)
- Zone H1 (Nord) : cepmax ≈ 75 kWh/m².an, cepnr,max ≈ 55 kWh/m².an
- Zone H2 (Centre) : cepmax ≈ 65 kWh/m².an, cepnr,max ≈ 45 kWh/m².an
- Zone H3 (Sud) : cepmax ≈ 55 kWh/m².an, cepnr,max ≈ 35 kWh/m².an
Ces valeurs sont indicatives et modulées selon l'altitude, la surface et le type de bâtiment. Détail des surfaces RE2020
Évolution temporelle des exigences
La re2020 prévoit un renforcement progressif des seuils énergétiques :
- 2022-2024 : seuils de démarrage, transition depuis rt2012
- 2025-2027 : resserrement des exigences cep et cepnr
- 2028-2030 : objectifs ambitieux vers le bâtiment à énergie positive
Seuils ic_énergie et impact carbone
Les seuils d'impact carbone énergétique encouragent la décarbonation :
- Phase 1 (2022-2024) : ic_énergie,max = 160 kg CO2/m² (maisons)
- Phase 2 (2025-2027) : réduction à 140 kg CO2/m²
- Phase 3 (2028-2030) : objectif 120 kg CO2/m²
Optimisation des performances thbce
L'optimisation des résultats thbce nécessite une approche globale combinant efficacité de l'enveloppe et performance des équipements.
Stratégies d'amélioration du cep
Solutions pour réduire le cep
- Équipements haute performance : pompes à chaleur, chaudières à condensation
- Énergies renouvelables : solaire thermique, photovoltaïque, bois énergie
- Récupération d'énergie : VMC double flux, récupérateurs de chaleur
- Régulation avancée : thermostats programmables, gestion centralisée
- Isolation renforcée : réduction des besoins énergétiques
Optimisation du cepnr et décarbonation
La réduction du cepnr guide vers les solutions décarbonées :
- Élimination du gaz : substitution par pompe à chaleur ou bois
- Solaire photovoltaïque : autoconsommation et réduction de l'électricité réseau
- Bois énergie local : poêles, chaudières à granulés, réseaux de chaleur
- Réseaux de chaleur verts : géothermie, biomasse, récupération
Maîtrise de l'ic_énergie
La réduction de l'impact carbone énergétique combine plusieurs leviers :
- Efficacité énergétique : réduction des consommations à la source
- Mix énergétique décarboné : privilégier les énergies renouvelables
- Stockage et gestion : batteries, ballons thermiques, optimisation temporelle
Cas d'optimisation thbce
Maison 120 m² zone H2 :
- Configuration initiale : chaudière gaz, cep = 85 kWh/m².an (non conforme)
- Pompe à chaleur : cep = 55 kWh/m².an, cepnr = 35 kWh/m².an
- + VMC double flux : cep = 48 kWh/m².an
- + Photovoltaïque 3 kWc : cep = 35 kWh/m².an (conforme)
Différences avec les études thermiques antérieures
L'étude thbce re2020 se distingue des études th-c et th-ce des réglementations précédentes par son approche environnementale élargie. (Différences re2020 rt2012)
Évolutions depuis la rt2012
Le passage de l'étude th-ce rt2012 vers thbce re2020 apporte plusieurs innovations :
- Indicateur cepnr : distinction énergies renouvelables/non renouvelables
- Impact carbone : intégration des émissions de GES
- Confort d'été : indicateur DH obligatoire
- Simulation horaire : précision accrue du calcul thermique
Nouvelles exigences méthodologiques
La méthode thbce introduit des raffinements techniques :
- Modélisation équipements : performances variables selon les conditions
- Pilotage intelligent : prise en compte de la régulation avancée
- Production locale : autoconsommation photovoltaïque
- Évolution temporelle : décarbonation progressive du mix électrique
Production des livrables thbce
L'étude thbce produit plusieurs documents essentiels pour la validation administrative et technique du projet.
Attestation pcmi14 re2020
L'attestation pcmi14 synthétise les résultats de l'étude thbce :
- Respect des seuils : bbio, cep, cepnr, dh, ic_énergie, ic_construction
- Caractéristiques du projet : descriptif technique synthétique
- Validation réglementaire : conformité à la re2020
- Dépôt obligatoire : pièce jointe au permis de construire
Rapport d'étude détaillé
Le rapport thbce complet comprend :
- Calculs justificatifs : détail des résultats par usage et par zone
- Fiches de synthèse : performances des équipements et matériaux
- Recommandations : optimisations possibles et variantes
- Annexes techniques : données d'entrée et hypothèses de calcul
Points clés à retenir
L'essentiel sur l'étude thbce re2020
- L'étude thbce évalue la performance énergétique globale en intégrant bâti et équipements
- Elle produit les indicateurs cep, cepnr et ic_énergie requis par la re2020
- La simulation thermique dynamique modélise précisément le comportement du bâtiment
- L'approche systémique optimise les interactions entre enveloppe et systèmes énergétiques
- Les seuils réglementaires évoluent progressivement vers plus d'exigence
- L'optimisation globale combine efficacité énergétique et décarbonation
- L'étude produit l'attestation pcmi14 obligatoire pour le permis de construire
L'étude thbce re2020 représente l'outil d'évaluation le plus complet de la performance énergétique et environnementale des bâtiments. Son approche intégrée, combinant qualité de l'enveloppe et efficacité des équipements, guide la conception vers des solutions durables et performantes. Cette étude constitue un préalable indispensable à l'obtention du permis de construire et accompagne la transition énergétique du secteur du bâtiment vers la neutralité carbone.
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Q : Quelle est la différence entre l'étude bbio et l'étude thbce ?
R : L'étude bbio évalue uniquement la qualité de l'enveloppe du bâtiment (isolation, orientation, vitrages) sans prendre en compte les équipements énergétiques. L'étude thbce va beaucoup plus loin en intégrant l'ensemble des systèmes énergétiques installés : chauffage, climatisation, ventilation, production d'eau chaude sanitaire et éclairage. Le bbio mesure le besoin bioclimatique, tandis que le thbce calcule les consommations énergétiques réelles du bâtiment en fonctionnement. L'étude thbce produit les indicateurs cep, cepnr et ic_énergie nécessaires pour l'attestation pcmi14, alors que le bbio est calculé en amont lors de la conception. En résumé, le bbio optimise la conception passive du bâtiment, et le thbce valide la performance globale incluant les équipements actifs.
Q : Quels équipements sont analysés dans l'étude thbce re2020 ?
R : L'étude thbce analyse tous les systèmes énergétiques du bâtiment. Pour le chauffage et la climatisation, elle évalue les pompes à chaleur, chaudières, poêles, chauffage électrique, systèmes solaires et réseaux de chaleur. Concernant la production d'eau chaude sanitaire, l'étude prend en compte les chauffe-eau électriques, thermodynamiques, solaires et la production instantanée. Les systèmes de ventilation sont également analysés : VMC simple flux, double flux, ventilation naturelle et puits climatiques. L'étude intègre aussi les auxiliaires comme les pompes, circulateurs et systèmes de régulation, ainsi que l'éclairage artificiel. Chaque équipement est modélisé avec ses courbes de performance réelles selon les conditions de fonctionnement, ce qui permet d'obtenir une évaluation précise des consommations énergétiques et de l'impact environnemental du bâtiment.
Q : Quelle est la différence entre le cep et le cepnr dans l'étude thbce ?
R : Le cep (consommation d'énergie primaire) comptabilise toutes les énergies consommées par le bâtiment, qu'elles soient renouvelables ou non renouvelables, pour les cinq usages réglementaires : chauffage, refroidissement, eau chaude sanitaire, éclairage et auxiliaires. Le cepnr (consommation d'énergie primaire non renouvelable) représente l'innovation majeure de la re2020 en ne comptabilisant que les énergies fossiles et nucléaires. Il exclut les énergies renouvelables comme le bois, le solaire ou la part renouvelable de l'électricité. Cette distinction valorise fortement les solutions décarbonées et encourage la transition énergétique. Par exemple, une pompe à chaleur aura un cepnr beaucoup plus faible qu'une chaudière gaz, même si leur cep peut être similaire. Les deux indicateurs ont des seuils réglementaires distincts qui évoluent progressivement jusqu'en 2030.
Q : À quel moment faut-il réaliser l'étude thbce pour son projet de construction ?
R : L'étude thbce doit être réalisée en deux temps durant votre projet. Premièrement, une étude prévisionnelle est nécessaire au moment du dépôt du permis de construire pour produire l'attestation pcmi14, document obligatoire à joindre au dossier. Cette première étude permet de vérifier la conformité théorique du projet aux exigences re2020. Il est recommandé de la réaliser dès la phase de conception pour pouvoir optimiser les choix techniques et architecturaux. Deuxièmement, une étude thbce d'achèvement doit être effectuée à la fin des travaux pour attester de la conformité réelle du bâtiment construit. Cette seconde attestation prend en compte les équipements effectivement installés et les éventuelles modifications en cours de chantier. Plus l'étude prévisionnelle est réalisée tôt dans le projet, plus il sera facile d'ajuster la conception pour respecter les seuils réglementaires sans surcoût.
Q : Comment optimiser les résultats de mon étude thbce pour respecter la re2020 ?
R : L'optimisation de votre étude thbce nécessite une approche globale combinant plusieurs leviers. Pour réduire le cep, privilégiez les équipements haute performance comme les pompes à chaleur ou les chaudières à condensation, intégrez des énergies renouvelables (solaire thermique ou photovoltaïque), installez une VMC double flux pour récupérer la chaleur, et renforcez l'isolation pour diminuer les besoins. Pour améliorer le cepnr et favoriser la décarbonation, éliminez les énergies fossiles en remplaçant le gaz par une pompe à chaleur ou le bois énergie, installez des panneaux photovoltaïques en autoconsommation, et privilégiez les réseaux de chaleur verts. Pour maîtriser l'ic_énergie, combinez l'efficacité énergétique avec un mix énergétique décarboné et optimisez la gestion temporelle des consommations. L'approche la plus efficace consiste à travailler simultanément sur la qualité de l'enveloppe (bbio) et la performance des équipements (thbce) dès la conception du projet.
Q : Quels documents doit-on fournir pour réaliser une étude thbce ?
R : Pour réaliser votre étude thbce, vous devez fournir plusieurs catégories de documents. Les plans architecturaux complets sont indispensables : plans de masse, plans de niveaux avec cotations, coupes et façades pour définir la géométrie exacte du bâtiment et son orientation. Les descriptifs techniques doivent préciser les matériaux utilisés, l'épaisseur et la nature de l'isolation des murs, toiture et planchers, ainsi que les caractéristiques des menuiseries extérieures (coefficients thermiques, dimensions). Concernant les équipements, il faut fournir les fiches techniques des systèmes de chauffage, production d'eau chaude sanitaire, ventilation avec leurs performances et puissances. Les informations sur l'éclairage et les auxiliaires (pompes, circulateurs) sont également nécessaires. Plus les documents sont précis et complets dès le départ, plus l'étude sera fiable et le calcul des indicateurs cep, cepnr et ic_énergie sera représentatif de votre projet réel.
Q : L'étude thbce remplace-t-elle l'ancienne étude thermique de la rt2012 ?
R : Oui, l'étude thbce re2020 remplace l'étude th-ce de la rt2012 en apportant des évolutions significatives. La principale innovation est l'introduction de l'indicateur cepnr qui distingue les énergies renouvelables des énergies non renouvelables, contrairement à la rt2012 qui ne faisait pas cette distinction. L'étude thbce intègre également le calcul de l'impact carbone énergétique (ic_énergie) sur 50 ans, absent de la réglementation précédente. La méthode de calcul est plus précise avec une simulation thermique dynamique au pas horaire contre un calcul mensuel en rt2012. Le confort d'été est désormais évalué avec l'indicateur DH qui complète l'analyse énergétique. Ces évolutions rendent l'étude thbce plus complète et plus exigeante, orientant clairement les projets vers la décarbonation et les énergies renouvelables pour atteindre les objectifs de neutralité carbone du secteur du bâtiment.