La méthode CUBE (Calcul Unifié du Bilan Energétique, environnemental et Economique), créée par le Bureau d’Etudes CARDONNEL Ingénierie, permet l’analyse et l'étude d'un logement et ses comportements afin d'établir son bilan énergétique global, réaliste et précis, en tenant compte du niveau de confort réel des usagers. Le logiciel Bati-Cube® implémente la méthode CUBE et permet de comparer des hypothèses de rénovation énergétique sur l’ensemble des leviers disponibles (bâti, systèmes, énergies, usages...).

Dans le principe, la méthode CUBE consiste en une succession de 12 étapes établies dans un ordre logique de saisies et de calculs :

• SITE - informations de localisation du projet,
• FORME - description de l'enveloppe du bâtiment,
• CONFORT - confort demandé par les usagers et comportement,
• ISOLATION - qualité thermique des parois du logement,
• VENTILATION - qualité du renouvellement d'air,
• APPORTS SOLAIRES - Saisie des occultations.

1ère étape de calcul : ANALYSE ISOLATION / BESOINS
Analyse de l'isolation sur la base des saisies précédentes, calcul des déperditions du logement dans sa globalité, puis, selon le confort désiré, calcul des besoins en chauffage et production d'ECS.

• CHAUFFAGE - Saisie du système de chauffage (jusqu'à 2 systèmes),
• EAU CHAUDE SANITAIRE - Saisie du système de production d'ECS,
• PHOTOVOLTAIQUE - saisie du champs PV le cas échéant.

2ème étape de calcul : CONSOMMATIONS ENERGETIQUES
Calcul des consommations énergétiques du logement à partir du résultat de calcul des besoins et des saisies précédentes (chauffage, ECS). Sont pris en compte également tous les usages domestiques.
3ème étape de calcul : FACTURE
Calcul de la facture énergétique à partir des consommations énergétiques et en fonction des abonnements associés.

Non, ce n'est pas l'objectif du logiciel Bati-Cube® qui se destine plutôt aux professionnels œuvrant dans la rénovation de l'habitat résidentiel individuel. Cet outil permet de réaliser simplement et de manière réaliste l’évaluation thermique et énergétique d'un logement et de préconiser des solutions d'améliorations adaptées.
A contrario, une étude thermique réglementaire doit être réalisée par un bureau d'étude thermique à l'aide d'un logiciel certifié pour ce type de prestation.
De même, un DPE ne peut être réalisé que par un professionnel certifié pour ce type de mission, à partir de la méthode 3CL et d'un logiciel DPE certifié.

L'objectif principal des différents calculs (déperditions, besoins, consommations, etc,…) réalisés par le logiciel Bati-Cube® est de produire des résultats aussi réalistes que possible. Pour y parvenir, le logiciel Bati-Cube® s'appuie sur l'association de plusieurs normes, réglementations et méthodes, parmi lesquelles :

• La Norme Européenne NF EN ISO 13370,
• Les RT2005 et RT2012,
• La méthode 3CL,
• Des modèles et méthodes développés par CARDONNEL Ingénierie.

Depuis la page d'accueil, Se connecter avec les identifiants de connexion, puis entrer Vers l'application en sélectionnant :

• Nouvelle étude, pour démarrer un nouveau projet,
• Etude en cours, pour revenir à la dernière étude non sauvegardée,
• Ouvrir une étude, pour recharger une ancienne étude déjà sauvegardée.

Une fois qu'un état rénové a été créé, il n'est pas possible de le supprimer, il ne peut être que modifié.Cependant, le logiciel Bati-Cube® permet de créer jusqu'à 4 états rénovés. Si l'un des états rénovés n'est pas souhaité à la génération du rapport d'étude, il est possible de le désactiver avant de générer le rapport.

L'enveloppe du logement, ainsi que la composition des parois, et donc la qualité de leur isolation, peuvent être saisies en mode simplifié ou en mode détaillé.
Par défaut l'application propose le mode simplifié.
Le basculement du mode simplifié au mode détaillé s'effectue sur l'écran FORME de l'état existant.

Attention :
le mode de saisie, simplifié ou détaillé, influence la méthode de calcul. Il est donc fortement recommandé :

• De réaliser chaque évaluation soit dans un mode, soit dans l'autre, de bout en bout,
• De ne pas revenir à l'état existant pour changer de mode de saisie si un ou plusieurs états rénovés a (ont) déjà été créé(s).

La saisie simplifiée de la FORME et de l'ISOLATION permet de réaliser simplement, mais aussi sans précision, le bilan thermique d'un logement et d'arriver rapidement aux résultats.
En saisie simplifiée, le principe est assez proche de la méthode 3CL:
Dans l'écran FORME de l'état existant, le logement est décrit simplement. Le type et la surface de chacune des parois à considérer (planchers bas, murs et planchers hauts) sont déterminés par le calcul en fonction :

• De la surface habitable,
• Du nombre de niveaux,
• De la description de la forme du logement (coefficient de forme),
• Du type de plancher haut.

Les surfaces des fenêtres (par orientation) et des portes extérieures sont renseignées simplement.
Dans l'écran ISOLATION, des coefficients de transmission surfaciques génériques (U) sont ensuite appliqués à toutes ces parois, ils dépendent :

• De la date de construction (par rapport à une RT),
• De la zone géographique,
• De l'altitude.

Remarques :

• Avec le mode de saisie simplifiée, la pertinence des résultats de calculs thermiques (déperditions du logement) est très variable d'un logement à un autre.
• Si le logement est de type standard, dans une région et pour une période données, alors les résultats de calculs seront réalistes. Dans le cas contraire, ils peuvent s’écarter de la réalité, faute d’informations suffisantes !
• Un tableau permet de visualiser les valeurs de U génériques.

La saisie détaillée de la FORME et de l'ISOLATION permet de réaliser avec précision le bilan thermique d'un logement et de produire des résultats de calculs très proches de la réalité.
En saisie détaillée, le principe est proche d'une étude thermique :
Le mode de saisie détaillée est sélectionné dans l'écran FORME de l'état existant.
Toutes les parois du logement donnant sur l'extérieur ou autre zone non chauffée (donc parois présentant des déperditions thermiques), sont renseignées en fonction de leur type (planchers bas, murs, planchers intermédiaires et planchers hauts) et en précisant :

• Leur surface,
• Leur orientation,
• La présence ou non d'ouvertures (surfaces des portes et fenêtres).

Dans l'écran ISOLATION, chacune des parois listées précédemment est reprise, permettant d'en préciser la composition (gros œuvre, isolation, finitions, lame d'air) à partir des matériaux issus de la base de données. L'ordre de saisie des matériaux n'a pas d'importance pour le calcul.
En fonction des matériaux mis en œuvre et de leur épaisseur, la résistance thermique globale de chaque paroi est calculée, ainsi que le coefficient de transmission surfacique correspondant (U). La qualité des fenêtres et portes est également précisée par paroi.

Remarques :

• Avec le mode de saisie détaillée, les résultats de calculs thermiques (déperditions du logement) sont très réalistes.
• Le temps consacré à l'étude est 2 à 3 fois plus important qu'en saisie simplifiée.

Depuis la page d'accueil de Bati-Cube®, dans la rubrique MON COMPTE, l'icône Type de saisie donne accès à la personnalisation des types de saisie de la FORME et de l'ISOLATION du bâtiment qui seront proposés par défaut à la création de toute nouvelle étude.
Par exemple en saisie détaillée de la forme, pour la prise en compte des surfaces de parois des planchers et murs, il est possible de privilégier :

• Soit la saisie de la longueur et de la largeur (ou hauteur), dans ce cas, le résultat du calcul de la surface s'affiche automatiquement dans la case grisée adjacente,
• Soit la saisie directe de la surface dans la case correspondante.

Oui, un fichier Fiche de saisie Bati-Cube est disponible en téléchargement depuis la rubrique QUESTIONS / REPONSES.

Ce message s'affiche lorsqu'il y a détection du passage d'un état à un autre (existant ou rénové), avec potentielle modification de donnée(s) pouvant influencer les résultats et dès lors que les calculs ne sont pas exécutés automatiquement.
Il permet d'informer l'utilisateur que ces changements seront pris en compte une fois qu'il aura lui-même forcé le recalcul. Les calculs sont tous relancés d’un des écrans de calculs à disposition sur les différents états (existant et/ou rénovés) :

• ANALYSE ISOLATION / BESOINS,
• CONSOMMATIONS ENERGETIQUES.

Les tarifs des énergies évoluant constamment, ils sont actualisés chaque année au moins une fois.
Pour l'électricité et le gaz naturel, il s'agit des tarifs réglementés en vigueur (Base gouvernementale Pégase). Les tarifs des autres énergies (fioul, charbon, bois etc…) fluctuent d'une région à une autre, ce sont donc des tarifs moyens.
Il convient d'ajouter à la base de données les tarifs nécessaires à la simulation des projets dans le cas où ceux-ci sont différents des tarifs génériques déjà présents.

Le tarif d'électricité EJP n'est plus proposé pour les nouveaux contrats, mais il est encore d'actualité.
Cependant, Bati-Cube® ne le prend pas en compte.
Il peut être simulé en créant dans la base de données un tarif de base équivalent, à partir des factures du client. Pour cela :

• Prendre les 3 dernières factures annuelles d’électricité du client,
• Calculer la consommation annuelle moyenne des 3 années, en kWh,
• Calculer le coût annuel moyen correspondant des 3 années, en € TTC et hors abonnement EJP,
• Diviser le coût moyen par la consommation moyenne pour obtenir un coût moyen en € TTC du kWh,
• Ajouter ce coût moyen à la base de données, ainsi que le tarif de l'abonnement EJP.

Pour déterminer les surfaces des parois à prendre en compte dans les calculs de déperditions, car donnant sur zone non chauffée, les métrés du bâtiment sont pris au nu intérieur.

Un logement individuel en collectif est une zone chauffée, entourée d'autres zones :

• Chauffées : les autres logements,
• Non chauffées : extérieur, caves, garages, sous-sol, ascenseur, cage d'escalier, etc...

En saisie simplifiée, indiquer sa situation par rapport :

• Aux autres appartements accolés,
• À ce qui est en dessous et au-dessus.

En saisie détaillée, saisir toutes les parois (murs et planchers bas ou hauts) donnant sur une zone non chauffée (y compris l'extérieur).

Remarques :

• Le nombre de niveaux à renseigner est celui du logement et non pas celui du bâtiment. Exemple pour un duplex : 2 niveaux.

Les combles aménagés sont considérés comme un niveau chauffé. Ainsi, une maison composée d'un RDC et de combles aménagés comprend 2 niveaux.
En saisie détaillée :

• Les rampants de toiture, commun avec les combles aménagés, sont à saisir en tant que Plancher haut de type combles aménagés, à raison d'une paroi par rampant en fonction de son orientation et en considérant les ouvertures associées (Vélux),
• Si les combles aménagés ont un plafond commun avec des combles perdus au-dessus, celui-ci est à saisir en tant que Plancher haut de type combles perdus.

Les ouvertures sur l'extérieur ou sur un local non chauffé (fenêtres et portes) sont renseignées dans l'état existant et reportées ensuite dans les états rénovés créés.
Dans la version actuelle de Bati-Cube®, il n'est pas possible de supprimer en état rénové une ouverture créée en état existant. De même, il n'est pas possible d'ajouter une ouverture.

Sur l'écran ISOLATION de n'importe quel état (existant ou rénové), le paramètre Type d'isolation donne des précisions sur la façon dont l'isolation est mise en œuvre : aucune, intérieure, extérieure, répartie, etc…
Cette donnée influence directement le calcul des ponts thermiques, dont le résultat sera différent selon les cas, mais n'a aucun impact sur la qualité des parois (notamment en saisie simplifiée).

Que ce soit en état existant ou rénové, 2 énergies différentes de chauffage ou 2 générateurs différents pour la même énergie peuvent être renseignés dans l'écran CHAUFFAGE.
Il suffit de sélectionner l'énergie principale puis, dans le tableau énergie principale chauffage, d'indiquer la part estimée de chauffage de la génération principale. Par exemple : 70 %. En préciser toutes les caractéristiques associées : émission, distribution, générateur.
Une deuxième zone de saisie est alors accessible plus bas sur l'écran, elle permet de sélectionner une seconde énergie de chauffage dont la part est complémentaire à celle de l'énergie principale, soit 30 % dans ce cas. Là aussi, en préciser toutes les caractéristiques associées : émission, distribution, générateur.
Dans le cas de 2 générateurs différents pour la même énergie, procéder de même en sélectionnant la même énergie principale et secondaire, puis en précisant la génération...

Que ce soit en état existant ou rénové, pour une même énergie de chauffage, et donc pour un même générateur, 2 zones différentes d'émission de chauffage peuvent être renseignées dans l'écran CHAUFFAGE.
Dans la première colonne du tableau énergie principale (ou secondaire) chauffage, il suffit d'indiquer la part estimée de surface associée à la première zone d'émission. Par exemple : 50 %.
La deuxième colonne du tableau énergie principale (ou secondaire) chauffage est alors accessible, indiquant la part restante de surface associée à la seconde zone d'émission, soit 50 % dans ce cas.
Pour les 2 zones d'émission, préciser toutes les caractéristiques associées : émission, distribution, régulation.

Que ce soit en état existant ou rénové, dans l'écran CHAUFFAGE, sélectionner l'énergie Bois bûches puis, dans le tableau énergie principale (ou secondaire) de chauffage, sélectionner comme type d'émetteur : Sans émetteur.
3 générateurs sont alors proposés : poêle à bois, cheminée à insert ou cheminée à foyer ouvert.
Si l'énergie Bois pellets est sélectionnée, un seul type de générateur est alors proposé : poêle à granulés.

Remarques :

• Si utilisé en tant qu'appoint, ce type de générateur devra alors être associé à l'énergie secondaire de chauffage.

Indépendamment des réglages liés au confort souhaité (température ambiante, réduction programmée, etc…), un générateur fonctionne très rarement de manière permanente. Il peut être interrompu pendant quelques heures.
Ainsi, en bas de l'écran CHAUFFAGE, le paramètre Nombre d'heures équivalent sur la période de chauffage permet d'ajuster le nombre moyen d’heures d’utilisation du chauffage sur la journée.

• 24 h pour l'énergie électrique et le bois,
• 12 h pour les autres énergies fossiles.

Dans l'écran CHAUFFAGE, après avoir sélectionné l'énergie électrique pour une PAC, dans le tableau énergie principale (ou secondaire) chauffage, il suffit de choisir comme type d'émetteur de chauffage :

• Soit Cassette split,
• Soit Bouche soufflage.

Un générateur de type PAC air/air apparait alors pour être paramétré.

Dans Bati-Cube®, l'appoint d'une PAC est proposé par défaut, il doit être obligatoirement renseigné.
Si l'appoint n'est pas souhaité, ce cas peut être simulé en sélectionnant un appoint par chaudière électrique de puissance nulle (0 kW). La consommation énergétique de l'appoint sera alors nulle.

Les auxiliaires représentent l'ensembles des périphériques des systèmes de chauffage et de production d'ECS : électronique de gestion et de contrôle, circulateurs, ventilateurs, etc…, mais également l'équipement de renouvellement d'air.
Indépendamment de l'énergie principale utilisée par le système, ces éléments consomment de l'électricité, en plus moins grande quantité selon l'ancienneté du système et leur puissance.

Remarque :

• Une vieille chaudière au fioul (puissance électrique de 20W) consommera beaucoup moins d'électricité qu'une chaudière à condensation récente (puissance électrique de 180W) !

Les autres usages domestiques concernent la consommation électrique de l'ensemble des équipements électriques de l'habitation : éclairage, petit et gros électroménager (cuisson y compris), HI-FI, informatique, etc...

Important :

• L´étiquette énergétique affichée dans Bati-Cube® est donnée uniquement à titre indicatif. Equivalent des étiquettes DPE (Diagnostic de Performance Energétique), elle n´est ni réglementaire, ni contractuelle.

L´étiquette énergétique représente les consommations annuelles conventionnelles de chauffage, d´ECS et des auxiliaires exprimées en kWh d´énergie primaire par mètre carré par an.
La facture d'énergie (ce que paie le client à son fournisseur) est, elle, exprimée en kWh d´énergie finale.

Le coefficient de conversion entre énergie primaire et énergie finale est un calcul normalisé qui dépend de l'énergie considérée :

• Coefficient 2,58 pour l'énergie électrique,
• Coefficient 1,00 pour les énergies fossiles (gaz, charbon, fioul, etc,...),
• Coefficient 0,60 pour le bois (si construction BBC).

Ainsi, pour un kWh de gaz consommé et facturé, un kWh de gaz a été produit.
Par contre pour un kWh d'électricité consommée et facturée, la centrale a produit 2,58 kWh d'énergie.
Par conséquent, une habitation peu ou mal isolée, mais chauffée au gaz, pourra avoir la même étiquette énergie qu'une habitation mieux ou bien isolée, mais chauffée à l'électricité (même s'il s'agit d'une PAC).

Parce qu’il est impossible de déterminer le gain énergétique obtenu en rénovant un logement si le comportement thermique et énergétique de ce logement n’est pas connu. Pour cela, il faut évaluer l'habitation à partir de données réelles et en réalisant les calculs de déperditions, de besoins, puis de consommations nécessaires. C’est tout le principe du logiciel Bati-Cube®.
Renseigner les consommations réelles n'aurait aucun intérêt car il manquerait tout ce qui justifie ces consommations. De plus, les factures ne permettent pas de distinguer les consommations par poste : chauffage, ECS, cuisson, etc...

Le calcul des déperditions est réalisé en considérant le logement dans sa globalité. La ventilation pièce par pièce de ces déperditions n'est pas prévue dans la version actuelle de Bati-Cube®. Un outil Calepin disponible sur www.calepin.pro permet de réaliser un calcul de Déperditions Pièce par Pièce.

Le calcul du point de rosée n'est pas intégré dans la version actuelle de Bati-Cube®.

Présent à la fin de chaque état rénové, après l'écran FACTURE (dernière étape de calcul du moteur thermique), le module Aides Publiques permet de prendre en compte les améliorations simulées en état rénové, du point de vue investissement, de déterminer les aides publiques pouvant être accordées, d’en calculer le montant, puis d'analyser financièrement le gain obtenu et le retour sur investissement sur 20 ans.
L'écran AIDES PUBLIQUES permet de renseigner les montants de travaux, les données fiscales et sociales du foyer, de lancer le calcul des aides et d'afficher les résultats obtenus.
L'écran ANALYSE FINANCIERE permet de synthétiser les montants investis, les aides obtenues et le reste à charge, de simuler un prêt (à taux zéro ou autre) et de calculer le retour sur investissement sur 20 ans des solutions étudiées, représenté sous forme de graphe, en tenant compte de l'évolution des coûts d'entretien des systèmes et l’inflation du coût de la vie et celle de l’énergie.

Quel que soit l'état considéré, existant ou rénové, l'écran FACTURE présente les résultats de calcul du coût des consommations énergétiques, abonnement énergétique compris.
L'écran ANALYSE FINANCIERE synthétise les montants investis pour les travaux d'amélioration(s), les aides obtenues et le reste à charge, puis calcule le retour sur investissement sur 20 ans.

Les aides publiques traitées dans Bati-Cube® sont la TVA à taux réduit, les aides de l’ANAH, le CITE (Crédit d’impôt pour la Transition Energétique) et l’Eco-PTZ (Eco prêt à taux zéro).

La première zone de saisie permet de prendre en compte les montants de travaux correspondant aux améliorations simulées en état rénové et susceptibles de pouvoir bénéficier d'aide(s) publique(s).

Il y a autant de lignes à remplir que d'améliorations à considérer, réparties en 4 catégories :

• Amélioration de l’isolation,
• Amélioration de la génération de chauffage ou d’ECS,
• Amélioration de la régulation de chauffage,
• Amélioration de la production électrique.

La seconde zone de saisie permet de prendre en compte les montants d'autres travaux, susceptibles d'améliorer également les consommations énergétiques, mais non éligibles aux aides publiques.

Sur l'écran AIDES PUBLIQUES, l'indice de priorité indique au moteur de calcul dans quel ordre il doit considérer les améliorations pour réaliser le calcul des aides. Il y a autant de valeurs d'indice de priorité que de lignes d'améliorations, par défaut numérotées dans l'ordre d'apparition à l'affichage (l'indice 1 est le plus prioritaire).
Sachant que les améliorations de l'isolation sont affichées en premier, puis celles des systèmes, etc..., le calcul prendra d'abord en compte l'isolation, puis les systèmes, etc...
Si l'on désire inverser le sens de prise en compte des améliorations, il suffit de modifier l'ordre des valeurs des indices de priorités.

Les travaux d'améliorations énergétiques préconisés peuvent entrainer la nécessité de réaliser d'autres travaux qui leur sont indissociablement liés : ce sont les travaux induits. Par exemple :
Travaux d'amélioration : remplacement du système de chauffage.
Travaux induits : éventuels travaux de maçonnerie, de plâtrerie et de peinture.

Après avoir cliqué sur le bouton Exécuter les calculs, le message suivant peut apparaître :

Vérifier que les montants des champs équipement et main d'œuvre d'au moins une amélioration sont saisis et que les numéros de priorité sont bien différents !

Cela signifie que, dans la zone Montants des améliorations pouvant bénéficier d’aides publiques en haut de l'écran :

• Soit aucun montant de travaux n'a été saisi. Il faut saisir les montants HT d'équipement et de main d'œuvre d'au moins une amélioration.
• Soit il y a plusieurs fois un même indice de priorité sur l'ensemble des améliorations.

Faire les ajustements nécessaires puis relancer les calculs en cliquant à nouveau sur le bouton Exécuter les calculs.

Sur l'écran AIDES PUBLIQUES, si le calcul des aides avait déjà été exécuté et qu'une donnée (au moins) est modifiée sur cet écran, le message suivant apparait :

cliquer sur le bouton 'Exécuter les calculs' pour prendre en compte les changements

En effet, tout changement d’un montant de travaux, d'une condition administrative ou fiscal, etc..., nécessite de relancer le calculs des aides. Pour cela, cliquer à nouveau sur le bouton Exécuter les calculs.
De même, sur l'écran ANALYSE FINANCIERE, si le calcul du retour sur investissement avait déjà été exécuté et qu'une donnée (au moins) est modifiée sur cet écran, le message suivant apparait :

cliquer sur le bouton mise à jour pour relancer les calculs

En effet, tout changement de donnée(s) nécessite de relancer les calculs des aides. Pour cela, cliquer à nouveau sur le bouton Mise à jour des graphiques.

Dans la page Aides Publiques, dans le bloc « Saisie des données nécessaires au calcul des aides », après avoir appuyé sur « Exécuter le calcul », s’affichent à droite de la case à cocher Le programme de l’Aide de l’ANAH répondant aux conditions renseignées ainsi que l’économie réalisée en pourcentage.

L'obtention des aides publiques traitées dans Bati-Cube® dépend :

• De conditions administratives,
• De conditions de ressources,
• De plafonds de montant de travaux,
• De modalités liées aux travaux,
• De critères de performance.

Les résultats de calculs des aides sont affichés dans la zone Exploitation des résultats, partie Synthèse. Dès qu'une condition n'est pas respectée, le résultat pour l'aide concernée est nul.
Une aide peut être éligible administrativement, mais refusée si les critères de performance ne sont pas atteints ou si certaines conditions ne sont pas respectées, et inversement.

Sur l'écran ANALYSE FINANCIERE, une cellule est à disposition pour la saisie manuelle d'aides complémentaires :

• Montant des études ingénieries,
• Aides régionales (ou locales),
• Divers…

Le montant est saisi hors taxes. Une TVA standard est ensuite appliquée pour en obtenir le montant T.T.C. qui sera alors déduit du reste à charge ou Total coût estimatif.