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MAISONS PASSIVES et ARCHITECTURE BIOCLIMATIQUE
MAISONS PASSIVES
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MAISONS PASSIVES |
Résultat de nombreuses années d'études, le concept de "maison passive" est né en Allemagne à l'institut « Wohnen und Umwelt » (Habitat et Environnement) de Darmstadt pour aboutir à la création d'une norme énergétique qui fait référence aujourd'hui en Europe.
De l'extérieur, les maisons passives ressemblent à toutes les autres.
Ce sont pourtant des habitations à très faible consommation qui offre toute l'année - contrairement à une maison construction de type conventionnelle - une température ambiante agréable sans le recours à un système de chauffage (mais avec un simple chauffage d'appoint) et de rafraîchissement conventionnel.
Elles conjuguent 2 objectifs :
- réduire au maximum les pertes de thermies,
- optimiser les gains de chaleur.
Ce qui oblige ce type de constructions à respecter certaines normes :
- besoins en chauffage inférieurs à 15 kWh/ m²/ an,
- consommation en énergie primaire inférieure à 120 kWh/ m²/ an,
- étanchéité à l'air (n50 ≤ 0,6 h-1).
La conception
Seule une préparation minutieuse dans l'élaboration du bâtiment permet de mener à bien un tel projet.
Pour parvenir à un tel degré d'étanchéité, les maisons doivent être enveloppées d'un frein vapeur (film protecteur dernière génération).
Ces freins vapeurs sont de véritables barrières à l'eau mais surtout à l'air tout en permettant la migration de la vapeur d'eau au travers des murs qui restent respirant.
Cette condition seule permet une hygrométrie stable, gage d'un bon confort.
Ce dispositif est souvent complété par l'installation de plaques en gypse et cellulose sur les murs extérieurs.
Enfin, de l'adhésif est ajouté au niveau des points sensibles de l'enveloppe : ouvertures, jonction entre les murs, canalisations... pour supprimer les ponts thermiques.
Réduction des pertes de chaleur
par transmission
Le coefficient de transmission thermique des parois extérieures de la construction (coefficient U) doit être inférieur à 0,15 W/ m²K, voir 0,10 W/ m²K pour des maisons de type unifamilial.
Le coefficient de transmission thermique de la fenêtre, constituée du vitrage, de son intercalaire et du châssis (Uw) doit être inférieur à 0,8 W/ m²K.
Le facteur solaire des vitrages doit, lui, être supérieur à 50 % afin de pouvoir bénéficier de la source d'énergie solaire en hiver.
par ventilation
L'approvisionnement en air frais est assuré par une ventilation mécanique contrôlée (VMC) à double flux.
L'alimentation et l'extraction mécanique permettent d'optimiser la ventilation suivant les besoins, indépendamment des conditions climatiques extérieures.
Pour réduire les déperditions liées à la ventilation, la « maison passive » doit obligatoirement être équipée d'un récupérateur de chaleur avec un rendement d'au moins 80 %.
Pour respecter l'objectif d'efficacité énergétique, il est impératif que l'énergie de ventilation soit inférieure ou égale à 0,4 Wh par m³ de volume d'air acheminé.
L'efficacité thermique du système de ventilation peut être améliorée par l'usage d'un échangeur air/ sol (puits canadien ou puits provençal) qui préchauffe en hiver et rafraîchit en été l'air neuf en présentant l'avantage de supprimer les risques de gel de l'eau condensée dans l'échangeur - récupérateur.
Les pertes de chaleur par transmission de l'enveloppe sont limitées grâce à une isolation thermique renforcée et ce sont plutôt les pertes calorifiques par « infiltration » d'air extérieur qui peuvent constituer la principale cause de perte calorifique, d'où l'obligation d'assurer une étanchéité sans faille du bâtiment, murs, portes et fenêtres.
Cependant, une maison étanche impose de renouveler l'oxygène et d'évacuer le CO², la vapeur d'eau, ainsi que toutes les odeurs et émissions créées à l'intérieur du bâtiment (cuisine, et en règle générale, tous les composés organiques volatils).
Une ventilation insuffisante rendrai vite l'air intérieur particulièrement malsain pour les habitants, par accumulation d'éléments toxiques.
C'est ainsi que l'air extérieur des maisons passives, est souvent préchauffé dans un échangeur à chaleur air/ sol (puits canadien par exemple), avant de passer dans le récupérateur de chaleur de la VMC double flux.
Enfin, il est encore possible d'ajouter un système de chauffage directement à la sortie de l'échangeur pour faire l'appoint des dernières thermies nécessaires.
Mais en général, le besoin de complément thermique est faible (inférieur à 10 W/ m²) et les habitants eux-mêmes (qui rayonnent environ 100 W/ h de chaleur corporelle) ainsi que les apports complémentaires des appareils de cuisson, équipements électriques et électroniques suffisent au renouvellement d'air à température constante sans apport complémentaire de chauffage...
Optimisation des gains de chaleur
Le réchauffement général a lieu passivement :
- l'utilisation du chauffage solaire passif au travers des fenêtres ou des façades de verre,
- la chaleur perdue des appareils électriques et l'habitant.
avantages
- peu ou pas de problèmes d'humidité (sous réserve du bon entretien de la VMC),
- un confort accru grâce à un meilleur équilibre de la température et de l'humidité,
- une meilleure qualité de l'air intérieur,
- des frais de chauffage très bas (après l'amortissement du surcoût de départ),
- écologique, en protégeant les ressources et en émettant peu de CO²,
- maintien de la valeur immobilière à long terme (sous réserve d'utilisation de matériaux d'isolation durables).
inconvénients
- surcoût des installations nécessaires à atteindre les obligations de la norme,
- si les fenêtres ou la circulation d'air par ventilation sont mal utilisées, tout le bénéfice des installations est réduit à néant.
La labellisation
Elle est attribuée par le Passivhaus Institut de Darmstadt en Allemagne et certifie les objectifs énergétiques du standard passif européen, comme pour déjà 1.500 constructions en Allemagne.
Comme tous les labels sérieux, celui de "Passivhaus" est long à obtenir.
Deux étapes :
- la première est celle des calculs, réalisés à partir des plans d'exécution de l'architecte, qui permettent d'estimer puis de vérifier les dépenses énergétiques du bâtiment.
- ensuite est pratiqué un test d'infiltrométrie, baptisé "Test de la Porte" ou "Blower Door Test" qui consiste, une fois le chantier terminé, à mettre la maison sous pression afin de mesurer l'air qui s'en échappe.
Test de la porte
Concrètement, il s'agit de fermer toutes les ouvertures, de boucher toutes les arrivées d'air et de remplacer la porte d'entrée par une porte dite "soufflante" c'est-à-dire équipée d'un ventilateur reproduisant à l'intérieur du bâtiment les conditions d'un "vent fort".
La norme étant que les maisons passives ne doivent pas perdre plus de 0,6 litre d'air par heure.
Pour plus d'informations
L'ouvrage suivant fait référence pour vous aider à choisir le type de construction le mieux adapté à votre projet, tout en vous garantissant un habitat sain :
Editions Eyrolles - prix librairie 9 €
Pionniers
Deux maisons individuelles jumelles construites à Formerie dans l'Oise (60) ont reçu pour la première fois en France le label "Passivhaus".
L'étude préalable a été réalisée par un laboratoire de l'Ecole des Mines de Paris grâce à un financement de l'ADEME et du Conseil régional de Picardie.
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