Tout le dimensionnement d'une pompe à chaleur part d'un seul chiffre : les déperditions de la maison à la température de base, c'est-à-dire la puissance qu'elle perd quand il fait le froid de référence retenu pour sa commune. Le NF DTU 65.16 demande une PAC à variation de puissance qui en couvre 80 à 100 %, avec un appoint pour le reste. Si ce chiffre est faux, la PAC l'est aussi.
- Déperditions sous-estimées, PAC trop petite. Par grand froid, elle ne suit pas : la maison n'atteint pas sa consigne, l'appoint électrique prend le relais plus souvent, et c'est votre client qui paie la facture et qui vous rappelle.
- Déperditions surestimées, PAC trop grosse. Elle passe l'hiver à faible charge, démarre et s'arrête sans cesse, perd en rendement saisonnier et use son compresseur. Votre client a payé une machine plus chère qu'il ne fallait.
- Déperditions contestées, dossier bloqué. Pour une PAC aidée, la note de dimensionnement est une pièce du dossier. Si l'instructeur ou le contrôleur trouve un autre chiffre, l'aide attend ou saute, et quand la prime est déduite de votre devis, c'est votre entreprise qui porte le risque.
C'est pour cela que les financeurs et les contrôleurs refont le calcul. Et c'est là que le problème commence : votre note revient refusée, l'instructeur, le bureau de contrôle ou le service technique du financeur a refait le calcul et trouve 30 % de plus. La réaction la plus courante est de chercher l'erreur dans sa propre saisie. Nous avons voulu savoir si elle était vraiment là. Nous avons donc fait calculer les mêmes 215 maisons par sept logiciels de dimensionnement utilisés en France, puis comparé les résultats maison par maison.
La réponse tient en une phrase : sur une même maison, deux logiciels sérieux s'écartent régulièrement plus que ce que la règle de l'art laisse comme marge au dimensionnement d'une PAC.
L'étude : 215 maisons, sept logiciels
Les 215 maisons sont des maisons individuelles réelles, issues de dossiers récents d'installateurs, anonymisés. Toutes les époques sont représentées, du bâti d'avant 1945 aux maisons d'après 2021, de 42 à 330 m².
Les sept logiciels sont anonymisés : ce qui nous intéresse n'est pas de classer des éditeurs, mais de comprendre pourquoi les chiffres divergent. Argile est l'un des sept. Nous les avons regroupés par famille de méthode, parce que c'est la méthode qui explique la plupart des écarts.
| Logiciel | Méthode de calcul | Maisons calculées |
|---|---|---|
| A | NF EN 12831, paroi par paroi | 215 |
| B | NF EN 12831, paroi par paroi | 215 |
| C | NF EN 12831 simplifiée, forfaits sur l'air, le sol ou les ponts | 215 |
| D | méthode non publiée par l'éditeur | 199 |
| E | U forfaitaires par époque, saisie simplifiée | 50 |
| F | coefficient global G × volume × écart de température | 215 |
| G | coefficient global G × volume × écart de température | 215 |
Pour A, D et E, ce sont les résultats sortis de l'outil, avec sa propre température de base. Pour C, le calcul de l'outil a été reproduit hors ligne à l'identique (même résultat que l'outil sur deux maisons de contrôle), avec sa propre température de base. Pour B, F et G, la méthode de l'outil a été relevée sur des projets de test, reproduite hors ligne puis appliquée aux 215 maisons, avec la température de base du logiciel A. Pour B, la reproduction a été contrôlée sur des maisons réellement saisies dans l'outil. Le logiciel E n'a été saisi que sur 50 maisons.
Le résultat : des écarts qui dépassent la marge du dimensionnement
Pourquoi un seuil à 25 % ? Le NF DTU 65.16 P1-1 demande, pour une PAC air/eau à variation de puissance installée avec un appoint (hors relève de chaudière), une puissance délivrée à la température de base comprise entre 80 % et 100 % des déperditions (70 % si l'inertie des locaux est moyenne à très lourde). Avec la borne de 80 %, si deux calculs s'écartent de plus de 25 %, la fourchette de l'un et celle de l'autre ne se touchent plus : aucune PAC ne peut être conforme aux deux notes à la fois. C'est la « zone commune » du graphique.
| Comparaison avec le logiciel A | Maisons | Rapport médian au logiciel A | Hors de la zone commune |
|---|---|---|---|
| B, NF EN 12831 paroi par paroi | 215 | 1,08 | 33 % |
| C, NF EN 12831 simplifiée | 215 | 1,08 | 26 % |
| D, méthode non publiée | 199 | 1,10 | 49 % |
| E, U forfaitaires par époque | 50 | 1,20 | 62 % |
| F, coefficient global | 215 | 1,38 | 67 % |
| G, coefficient global | 215 | 1,12 | 59 % |
Trois chiffres résument l'étude :
- Entre le logiciel le plus haut et le plus bas, l'écart médian est de 1,8 fois. Sur 35 % des maisons, un logiciel trouve plus du double d'un autre.
- Même les deux calculs les plus proches, deux NF EN 12831, laissent une maison sur quatre hors de la zone commune.
- Une maison de 98 m² construite entre 1946 et 1974 sort à 7,8 kW avec un logiciel et à 23,1 kW avec un autre. Selon l'outil de l'instructeur, la même PAC qui délivre 7,5 kW à la température de base couvre donc 96 % des déperditions, ou moins d'un tiers.
Pourquoi les logiciels ne trouvent pas le même chiffre
Dans l'étude, l'essentiel des écarts ne vient pas d'une faute de frappe, mais de choix de méthode que chaque logiciel fait à sa façon, souvent sans les afficher.
| Logiciel | Les raccourcis qu'il prend |
|---|---|
| A | Compositions de paroi par défaut selon l'époque quand elles n'ont pas été relevées ; perméabilité à l'air conventionnelle, faute de mesure ; répartition des pièces estimée à partir de la surface pour l'air neuf, qui ressort autour de 0,4 volume par heure en médiane. |
| B | Compositions préremplies par un type de construction choisi au départ ; ponts thermiques forfaitaires selon le type de mur ; débit d'air neuf qui dépend du découpage en pièces, surtout avec une VMC ; consigne intérieure par défaut selon le type de pièce, 20 °C dans les pièces de vie. |
| C | Plancher sur terre-plein compté comme une paroi vers l'extérieur avec un coefficient forfaitaire, soit environ quatre fois la méthode détaillée de la norme ; air neuf forfaitaire selon le type de ventilation, autour d'un volume par heure sans VMC ; ponts thermiques en pourcentage des pertes des murs, soit en isolation par l'intérieur environ un tiers de la valeur par défaut de la norme. |
| D | Méthode non publiée par l'éditeur ; saisie simplifiée du bâti, avec des surfaces de murs déduites d'une forme de maison et de la surface habitable. |
| E | U types par époque ; déclarer les postes rénovés retire 16 % au résultat en médiane ; surface de menuiseries proposée par l'outil, 15 % au-dessus du relevé en médiane ; altitude prise sur la commune plutôt qu'à l'adresse. |
| F | Coefficient G saisi par l'installateur, guidé par un barème par période de construction qui ne prévoit rien pour les parois isolées depuis (l'étude applique ce barème) ; température intérieure de 20 °C ; altitude moyenne du code postal plutôt que celle de l'adresse. |
| G | Coefficient G par classe de bâti (époque et isolation), minoré d'un petit forfait selon l'ampleur de la rénovation ; température intérieure de 21 °C par défaut ; température de base lue sur une station météo choisie, et non calculée à l'adresse. |
Ces raccourcis ne sont pas des erreurs : chacun répond à un besoin de rapidité ou à une donnée manquante. Mais tant qu'ils ne sont pas écrits dans la note de dimensionnement, deux notes ne peuvent pas se comparer sans le détail du calcul.
La méthode elle-même. Un coefficient global multiplie le volume par une valeur tirée de l'époque de construction ou d'une classe d'isolation. Il ne sait pas quelles parois d'une maison de 1960 ont été isolées depuis, ni qu'une maison de 1995 a gardé ses fenêtres d'origine. Son écart n'est pas le même d'une époque à l'autre : sur notre échantillon, le logiciel F sort en médiane 1,23 fois le logiciel A sur les maisons de 1946 à 1974, 1,52 fois sur celles de 1989 à 2000 et 1,05 fois sur celles de 2006 à 2012.
Le renouvellement d'air. C'est l'un des postes qui écartent le plus les logiciels. Selon l'outil, l'air neuf est un forfait par type de ventilation, un calcul d'infiltration selon la norme ou un débit par pièce. Dans un des logiciels NF EN 12831, avec une VMC, une seule pièce par niveau donne environ 0,4 volume par heure, et la même maison découpée en vraies pièces environ 0,8 à 1, les chambres dépassant un volume par heure. Même maison, même enveloppe, et le poste ventilation double.
Le plancher bas. Un plancher sur terre-plein peut être calculé selon la méthode détaillée de la norme, qui tient compte de la surface, du périmètre et de la température extérieure moyenne de l'année, ou plus simplement, avec le U de la dalle et un coefficient ou une température de sol par défaut. Sur ce poste, les méthodes de l'étude s'écartent d'un facteur quatre ou plus. Sur une maison saisie dans l'un des logiciels, le plancher explique l'essentiel d'un écart de 30 % avec un autre logiciel NF EN 12831.
Les ponts thermiques. Certains logiciels les calculent liaison par liaison, avec des valeurs saisies ou par défaut, d'autres ajoutent un pourcentage forfaitaire aux pertes des murs. L'écart est le plus fort en isolation par l'intérieur, là où les ponts thermiques pèsent le plus.
Les surfaces vitrées. Quand l'outil propose lui-même une surface de menuiseries à partir de la surface habitable, elle s'écarte du relevé : sur les 50 maisons du logiciel E, la surface proposée dépassait en médiane de 15 % la surface relevée.
La température de base et la température intérieure. Une altitude prise pour la commune plutôt qu'à l'adresse change la température de base d'un degré ou plus en zone de relief, et 20 °C intérieurs au lieu de 19 °C ajoutent 3 à 5 % à toute la note.
Ce que cela change pour vous
Le NF DTU 65.16 est la règle de l'art, et une note de dimensionnement est exigée pour les PAC air/eau financées par les CEE : la fiche BAR-TH-171 demande au professionnel une note de dimensionnement du générateur par rapport aux déperditions calculées à la température de base, remise au bénéficiaire, et une PAC conforme à ses préconisations. La fiche n'impose ni méthode de calcul ni pourcentage. Les contrôles CEE, encadrés par l'annexe III de l'arrêté du 28 septembre 2021, relèvent quant à eux un sous-dimensionnement manifeste (la PAC sans appoint couvre moins de 60 % des déperditions à la température de base) ou un surdimensionnement manifeste (plus de 130 %), des seuils plus larges que la fourchette du DTU. Le texte ne dit pas de quel calcul viennent les déperditions auxquelles la PAC est comparée.
Le risque est donc double :
- un refus à l'instruction, quand le financeur ou l'instructeur recalcule avec son propre outil et applique une tolérance serrée ;
- un écart relevé au contrôle, quand la puissance installée est confrontée à des déperditions qui ne sont pas celles de votre note.
Dans les deux cas, ce n'est pas le total qui se discute, ce sont les hypothèses. Une note qui ne donne qu'un chiffre global ne permet pas de montrer que l'écart vient d'un forfait d'air ou d'une altitude différente.
Que faire quand votre note est refusée
- Demandez le calcul détaillé de l'instructeur, paroi par paroi et poste par poste, avec la méthode et le logiciel utilisés.
- Comparez d'abord les hypothèses de cadrage : température de base, altitude retenue, température intérieure. Un degré d'écart sur la température de base pèse déjà plusieurs pour cent.
- Comparez ensuite le renouvellement d'air : débit retenu, en volumes par heure, et découpage en pièces. C'est l'un des postes qui pèsent le plus dans les écarts de l'étude.
- Vérifiez le plancher bas, les ponts thermiques et les surfaces vitrées : méthode détaillée ou forfait, surface relevée ou surface proposée.
- Produisez une note NF EN 12831 détaillée, avec chaque paroi, sa surface, son U et chaque hypothèse écrite. C'est elle qui se défend face à un contre-calcul.
- Quand l'écart persiste, choisissez si possible une PAC dont la puissance à la température de base reste dans le recouvrement des deux fourchettes, et gardez la trace de l'échange avec l'instructeur dans le dossier.
Pour la méthode de calcul elle-même, voir notre article sur la méthode des déperditions pour dimensionner une PAC, et pour le contenu attendu dans un dossier aidé, ce que doit contenir une note de dimensionnement PAC. Les erreurs de saisie les plus fréquentes restent traitées dans les 5 erreurs de dimensionnement d'une PAC en rénovation.
Les limites de l'étude
- Aucun logiciel n'est pris comme vérité. Sans mesure de la puissance réellement appelée par chaque maison, l'étude mesure l'accord entre logiciels, pas leur justesse.
- Quatre méthodes sur sept sont recalculées hors ligne. C l'est à l'identique. B, F et G le sont à partir de ce que l'outil affiche, avec la température de base du logiciel A : pour B, la reproduction retrouve les saisies réelles à quelques pour cent près, pas à l'unité ; pour F et G, la formule est celle de l'outil, mais le choix de la classe de bâti reste une hypothèse d'installateur.
- B et C reprennent les surfaces et les U des parois de A et n'en changent que les conventions (renouvellement d'air, plancher bas, ponts thermiques, plafond pour B) : leur accord avec A est plutôt surestimé.
- Le logiciel E n'a été saisi que sur 50 maisons ; ses pourcentages sont moins solides que les autres.
- Les saisies sont celles des dossiers, sans correction a posteriori, comme le ferait un instructeur qui reçoit le dossier.
Ces limites ne changent pas la conclusion : l'écart entre méthodes est du même ordre que la marge que laisse la règle de l'art. Une note refusée mérite une comparaison poste par poste avant d'être refaite.
