Comprendre la méthode 3CL d'estimation des consommations d'un DPE

Depuis le 31 mars 2021, il n'existe qu'une méthode unique d'estimation des consommations d'un DPE, la méthode 3CL dite "Calcul de Consommations Conventionnelles". Cette méthode est publique et consultable par tous, mais n'en reste pas moins complexe à comprendre. Décryptons ensemble les grandes étapes de calcul de cette méthode et les erreurs potentielles qui peuvent y être commises.

Une méthode pour les remplacer toutes

La méthode 3CL est déterminante en ce qu'elle est venue remplacer d'autres méthodes soit plus concrètes telles que l'estimation par factures réelles, soit plus précises mais encore plus complexes telles que la simulation dynamique des besoins énergétiques.

La méthode 3CL et la méthode par factures réelles

La grande différence entre la méthode 3CL et la méthode par factures réelles est que la méthode 3CL comme son acronyme l'indique est basée sur un calcul conventionnel des besoins énergétiques, c'est-à-dire que cette méthode ne s'intéresse qu'aux propriétés physiques de l'immeuble en "fixant" par convention tout ce qui relève de l'usage pour "égaliser" les biens entre eux. Par exemple, la température de chauffage est fixée à 19°C et la température de refroidissement (climatisation) à 28°C. Les périodes d'occupation du logement dans la journée, dans la semaine et dans l'année sont également déterminées par convention.

Ceci permet de "gommer" les différences entre une famille qui se chauffe à 21°C et une occupation quasi-permanente (pour du télétravail notamment) et une autre qui se chaufferait à 19°C et largement absente en journée. Ceci explique pourquoi des occupants qui vivent dans des logements anciens et mal isolés constatent une différence importante entre leurs factures mensuelles et la consommation "conventionnelle" donnée par leur DPE qui peut même classer leur bien en "passoire énergétique". En effet, ces occupants ont recours à des stratégies de "survie" en diminuant la température de chauffage à 16 °C voire moins, en ne chauffant que certaines pièces, etc., pour limiter le coût de chauffage, et leur consommation exploserait s'ils se comportaient selon les hypothèses conventionnelles de la méthode 3CL.

La méthode 3CL et les simulations thermiques dynamiques

Quant à la simulation dynamique des besoins énergétiques, elle va prendre en compte très finement heure par heure les consommations en fonction de l'inertie du bâtiment, de la fluctuation des températures, de la position du soleil, etc. Nous ne nous étendrons pas dessus car ces méthodes ne sont plus autorisées pour établir un DPE, elles étaient de toute manière coûteuses et peu propices à une diffusion de masse, et la méthode 3CL prend en compte ces paramètres mais de manière simplifiée et "statique".

Le seul but de la méthode 3CL, estimer les consommations énergétiques

La méthode 3CL ne va pas jusqu'à fixer l'étiquette énergétique de "A" à "F" tant redoutée des propriétaires. La détermination de cette étiquette fait l'objet d'un autre arrêté réglementaire qui y ajoute les notions d'énergie primaire et d'émissions de gaz à effet de serre, et définit ces fameuses classes de consommation en fonction de paramètres tels que la surface habitable du logement, sa zone climatique et son altitude. Cette étape est détaillée dans un article dédié sur ce site.

La méthode 3CL se limite à estimer les consommations énergétiques en fonction des seules propriétés physiques du bien étudié. Pour être plus précis, la méthode 3CL se contente d'estimer l'énergie "finale", c'est-à-dire celle consommée au logement (au compteur pour simplifier), et ne prend pas en compte les consommations "amont" c'est-à-dire les pertes de rendement notamment dans le réseau électrique, qui elles concernent l'énergie primaire.

Vue d'ensemble des étapes de calcul de la consommation énergétique

La méthode 3CL va prendre en compte 5 "usages" différents de consommations énergétiques :

Consommations de chauffage : l'énergie nécessaire pour chauffer le bien, celle à laquelle on pense tout de suite.
Consommations d'Eau Chaude Sanitaire (ECS) : l'énergie nécessaire pour chauffer l'eau pour la douche, faire la vaisselle à la main, etc.
Consommation de refroidissement : l'énergie nécessaire pour refroidir le bien, c'est-à-dire le climatiser en été (si installation fixe de climatisation).
Consommation d'éclairage : se passe d'explications.
Consommation des auxiliaires : plus technique, l'énergie pour alimenter la ventilation active, les pompes de circulation, etc.

Dans ces consommations, c'est bien entendu la consommation de chauffage qui est la consommation la plus importante. C'est sur celle-ci que la méthode 3CL concentre la majorité de sa complexité. Vient ensuite la consommation d'ECS, loin devant les 3 restantes qui sont négligeables comme l'éclairage ou les auxiliaires, ou plus rares pour le refroidissement.

Les consommations de chauffage

La consommation de chauffage est égale aux besoins de chauffage auxquels s'ajoutent les pertes du système de chauffage (pris en compte par un facteur de rendement aux étapes de production, distribution, régulation, etc.) et desquels est déduit un facteur d'intermittence (pour les installations qui permettent de réduire la température selon les pièces, l'heure, etc.).

Du rendement et de l'intermittence des équipements

Le rendement et le facteur d'intermittence sont déterminés principalement par la "modernité" et la sophistication des équipements de chauffage. Ces quantités sont estimées à partir de savants tableaux selon les générateurs de chauffage (chaudière avec ou sans condensation, pompes à chaleur) et des émetteurs (radiateurs à inertie ou non, planchers chauffants, etc.).

Pour le diagnostiqueur, cette complexité est souvent simplifiée par son logiciel qui va calculer automatiquement rendement et intermittence en fonction des équipements présents.

Attention C'est aussi là que peuvent se loger des erreurs qui peuvent sous-estimer les consommations de chauffage, ou plus souvent même des valeurs conservatrices qui viennent sur-estimer les consommations et donc in fine dégrader la performance énergétique du bien. En effet, il faut prouver au diagnostiqueur la performance de l'équipement, identifiée généralement par son modèle et son année de construction, soit par des factures, soit en prouvant par rapprochement (photos par exemple) avec des modèles authentifiés. Le diagnostiqueur sérieux met en jeu sa responsabilité donc il ne surestimera pas la performance d'un équipement sur les simples dires du propriétaire. A l'inverse, des diagnostiqueurs peu scrupuleux peuvent par exemple déclarer que des radiateurs sont à inertie alors qu'ils ne le sont pas.

L'intermittence est également pondérée par l'inertie du bâtiment, résultante de l'inertie du plancher bas, du plancher haut et des parois verticales, fonction de l'épaisseur des murs et des isolants rencontrés. Ceci est pour prendre en compte qu'un bâtiment à forte inertie limite les consommations de chauffage par une meilleure conservation de la chaleur pendant la fin de journée ou la nuit par exemple. C'est une simplification des méthodes de simulations thermiques dynamiques évoquées plus haut.

Les besoins de chauffage

Les besoins de chauffage occupent eux la majeure partie de la méthode 3CL, ils sont la résultante des déperditions énergétiques du bien (la chaleur qui s'en va) et des apports énergétiques "gratuits" (la chaleur qui arrive et qui ne vient pas du chauffage), principalement les apports solaires.

Les déperditions énergétiques

Les déperditions énergétiques sont déterminées par la bien connue qualité d'isolation des logements, c'est ce à quoi l'on pense en premier quand l'on parle de rénovation énergétique. La méthode 3CL va de manière très détaillée décrire les déperditions des parois - planchers, murs, menuiseries (fenêtres), plafonds ou toits, les déperditions liées aux fameux ponts thermiques et à la circulation de l'air.

Les déperditions des parois sont fonction de la surface de la paroi, de la conduction thermique et d'un coefficient de réduction des déperditions. La conduction thermique est largement déterminée par le type de matériau et leur épaisseur (c'est là que l'épaisseur des murs ou d'un isolant intervient), et le coefficient de réduction prend en compte si les parois sont en contact avec l'extérieur ou avec un local chauffé ou non chauffé donnant sur l'extérieur.

Attention Comme pour les équipements, un diagnostiqueur ne peut pas tout simplement déclarer une épaisseur d'isolant sans l'avoir vérifié par lui-même ou que ce soit attesté par une entreprise ayant réalisé une rénovation. C'est cependant ici qu'il faut rester vigilant car il n'est pas rare de voir dans un même immeuble l'épaisseur des murs extérieurs varier d'un DPE d'appartement à l'autre alors que tous les biens sont identiques (du point de vue des murs).

Attention Le coefficient de réduction des déperditions dit "b" n'est pas à négliger, par exemple si votre logement est placé au-dessus d'un local commercial, le local commercial n'est pas considéré comme chauffé en permanence, voire pas du tout car les heures de chauffe ne sont pas les mêmes entre un local commercial et un local d'habitation. Même chose pour les parties communes qui ne sont pas par exemple isolées par un sas (type hall d'entrée ou porte d'étage) et qui sont ainsi considérées comme plus déperditives. La plus ou moindre ventilation des combles non-chauffés (eh oui un toit en tuiles sans fermeture sous les tuiles perd beaucoup de chaleur) rentre aussi indirectement dans le calcul de ce coefficient.

Les déperditions des ponts thermiques sont déterminées à l'interface de toutes les parois - plancher x mur, mur x menuiserie, mur x plafond, etc.). Par exemple si l'appartement a été isolé par "l'intérieur" (ITI) par la pose de laine de verre sur la paroi intérieure d'un mur extérieur, la chaleur pourra s'échapper par la dalle béton du plancher qui elle est en contact avec l'extérieur (c'est d'ailleurs pour cette raison que l'on recommande d'isoler les immeubles par l'extérieur - si le service d'urbanisme ne vous l'interdit pas bien sûr, joies de l'injonction contradictoire de l'administration française ).

Les déperditions par renouvellement d'air sont déterminées par le type de ventilation (naturelle, simple flux, double flux, etc.) et sont largement la résultante là aussi de la modernité et de la sophistication des équipements du bien.

Les apports énergétiques "gratuits"

Les apports "gratuits" sont principalement les apports solaires, auxquels s'ajoutent les apports internes des équipements de la maison (plaques chauffantes, ordinateur, etc.), de l'éclairage, et aussi ceux des occupants (eh oui on chauffe, qu'on ait de la fièvre ou pas). Notez que les apports internes sont principalement des valeurs conventionnelles calculées en fonction de la surface habitable, il ne sert à rien de pointer à votre diagnostiqueur que vous avez installé un data center dans votre buanderie, il ne le prendra pas en compte.

Les apports solaires sont calculés selon des formules savantes qui font intervenir l'orientation de vos parois extérieures, les surfaces vitrées, le matériau de l'encadrement des fenêtres, le type (battant, coulissant, etc.) le simple, double ou triple vitrage, ainsi que les "masques". Les masques sont tout ce qui peut venir cacher la lumière du soleil, à savoir le balcon du voisin ou même l'immeuble de bureaux de 30 mètres de haut qui vient de se construire devant chez vous.

Attention Soyez vigilant là aussi, si vous avez un vis-à-vis important ou un balcon il est bon de vérifier que le diagnostiqueur n'a pas oublié de déclarer un masque qui viendrait limiter les apports solaires et ainsi sous-estimer les besoins de chauffage.

Pour couronner le tout, ces apports gratuits sont, comme les besoins de chauffage, pondérés par l'inertie du bâtiment. Ainsi un bâtiment à forte inertie pourra par exemple restituer pendant la nuit la chaleur apportée par le soleil durant la journée.

Le type d'énergie : à ne pas négliger

La méthode 3CL comptabilise les consommations par type d'énergie de génération de la chaleur : électricité, gaz, fioul, bois, etc. Même si tout est ramené à une énergie finale exprimée en kWh, la répartition par type d'énergie est indiquée car elle intervient dans le calcul aval des émissions de gaz à effet de serre et de la consommation d'énergie primaire.

Attention Il est peu probable qu'un diagnostiqueur se trompe de source d'énergie, car les équipements de chauffage et leur approvisionnement énergétique sont au coeur de la méthode 3CL. Vérifiez tout de même car cela a des impacts conséquents sur la classe énergétique, comme expliqué dans l'article dédié à la détermination de l'étiquette énergétique.

Les consommations d'eau chaude sanitaire (ECS)

Pour l'eau chaude sanitaire, c'est beaucoup plus simple, ce sont les besoins de consommation des occupants du logement (56 litres d'eau à 40°C par adulte par jour, tous les jours, sauf une semaine par an) corrigés du rendement des équipements de production d'eau chaude sanitaire. Les apports gratuits des panneaux solaires thermiques sont pris en compte dans le calcul.

Là encore il est inutile de vanter au diagnostiqueur vos habitudes vertueuses d'une douche froide de 5 minutes toutes les deux semaines (si tant est qu'il soit resté à portée de voix), les besoins sont "conventionnels", le diagnostiqueur ne pourra que s'efforcer de préciser au mieux l'efficacité de votre générateur d'eau chaude sanitaire.

Les consommations de refroidissement

Les consommations de refroidissement sont calculées comme les consommations de chauffage, à la différence qu'il s'agit là de maintenir le logement au plus à 28°C lorsque la température extérieure y est supérieure. Même mécanique donc pour le rendement des installations, les déperditions des parois, les apports solaires, l'inertie, etc. Si vous n'avez pas de climatisation fixe, ces consommations seront nulles. Si vous avez un climatiseur mobile c'est votre problème mais au moins votre DPE n'en souffrira pas. Les pompes à chaleur réversibles sont considérées comme des équipements de refroidissement.

Les consommations d'éclairage

Les consommations d'éclairage sont purement conventionnelles et ne varient pas selon l'équipement du logement. Que vous ayez des LED ou de vieilles ampoules à filament, la puissance retenue est de 1,4 W/m2, multipliée par un nombre d'heures qui dépend uniquement de la zone climatique de votre logement.

La production d'électricité par panneaux photovoltaïques est prise en compte en réduisant vos consommations électriques par une estimation de la fraction d'électricité auto-consommée. A noter que la production d'électricité par d'autres énergies renouvelables (éolien ou cogénération) n'est pas prise en compte, elle est toutefois "mentionnée" dans le DPE (ce qui vous fait une belle jambe).

Les consommations auxiliaires

Les consommations auxiliaires sont principalement déterminées par les équipements de votre logement, c'est l'énergie nécessaire à faire fonctionner les systèmes de chauffage, d'ECS, de ventilation, etc. Peu de surprises dans cette consommation négligeable par rapport aux autres postes.

La zone climatique et l'altitude

Dernière précision : la zone climatique et l'altitude interviennent dans le calcul des besoins de chauffage, d'ECS, de refroidissement, ainsi que dans les rendements, l'apport solaire, etc. Le territoire français a été divisé en 8 zones climatiques, le département où le bien se situe est suffisant pour connaître sa zone climatique. L'altitude du bien est prise en compte selon qu'il se trouve à moins de 400m, entre 400m et 800m, ou à plus de 800m d'altitude. Pour l'altitude il faut se reporter aux cartes de l'IGN. Ces deux paramètres servent principalement à déterminer la température extérieure mois par mois qui intervient dans le calcul des déperditions énergétiques.

La surface du bien

La surface du bien intervient dans pratiquement tous les usages couverts par la méthode 3CL. Il s'agit de la surface habitable du bien, à quelques nuances près comme des distinctions entre chauffage principal et chauffage d'appoint qui peuvent s'appliquer à certaines des pièces d'un logement. Les surfaces de véranda chauffées sont incluses dans la surface habitable au sens du DPE.

La surface est aussi fondamentale en ce que l'étiquette DPE est déterminée par les consommations énergétiques ou les émissions de gaz à effet de serre rapportées à la surface du bien.

Attention Comme la surface intervient dans pratiquement tous les calculs de consommation et le ratio final de détermination de l'étiquette DPE, il semble difficile de "tricher" ou de se "tromper" sur cette valeur. Les logiciels de DPE et les tests de cohérence de l'ADEME lors de la soumission d'un DPE par le diagnostiqueur devraient capturer les erreurs éventuelles. Il reste essentiel de vérifier que la surface annoncée sur le DPE correspond à la surface de votre bien. La hauteur sous plafond est aussi à vérifier, car elle intervient dans les déperditions thermiques des parois ainsi que les déperditions de renouvellement d'air.

Attention A noter également une subtilité réglementaire : la surface habitable exclut les surfaces dont la hauteur sous plafond est inférieure 1,80m. Mais les déperditions thermiques des parois sont fonction de la "géométrie" exacte du bien, ce qui peut conduire à estimer correctement les consommations énergétiques mais de les rapporter à une surface amputée des volumes pris en compte dans l'évaluation des consommations. Ce biais vient dégrader le DPE officiel par rapport à la consommation réelle du bien rapportée à la surface, donc c'est plutôt "protecteur" pour un acheteur qui ne devrait pas avoir de mauvaises surprises en recevant des factures d'énergie.

Conclusion

La méthode 3CL est la seule méthode autorisée pour établir un DPE depuis le 31 mars 2021. Elle permet d'estimer les consommations d'énergie finale en fonction des seules propriétés physiques du bien étudié. C'est une méthode experte, mais il faut retenir que les erreurs ou approximations potentielles peuvent venir :

de l'identification précise des équipements du bien
de la nature de l'énergie utilisée
de la mesure sur place ou sur pièces de l'isolation du bien
de la situation du bien par rapport aux locaux mitoyens chauffés ou non chauffés
de l'orientation du bien et de la présence ou non de masques solaires
de la surface du bien prise en compte
de la bonne caractérisation de la zone climatique et de l'altitude

La bonne nouvelle est que dpe-verif.fr vous permet de vérifier la plupart de ces paramètres soit par contrôle de cohérence automatique, soit par des questions simples sur l'état constaté de votre bien en rapprochant vos réponses du DPE "officiel" de l'ADEME. Il vous suffit de saisir le numéro ADEME de votre DPE et de vous laisser guider !