dimanche 1 novembre 2009

Les constructions passives

A l'heure où l'exigence de préservation de l'environnement est une évidence et où les futurs tarifs des énergies sont plus qu'incertains, construire des maisons économes en énergie devient impératif. C'est tout l'enjeu des maisons passives, dont la conception permet de minimiser grandement les besoins énergétiques pour un confort équivalent.

Un but simple : réduire la consommation d'énergie

Une maison passive est une maison dont la conception et la construction permettent de réduire de façon considérable les besoins en énergie, tant pour le chauffage et la production d'eau chaude, que pour l'alimentation électrique des équipements. En réduisant les besoins énergétiques, ces constructions limitent les pollutions qu'elles génèrent et sont donc plus respectueuses de l'environnement.

Comment parvenir à ce résultat ? Essentiellement en tirant le meilleur parti de la chaleur naturelle offerte par le soleil et par les activités dans la maison. Pour ne pas perdre le moindre degré de cette précieuse chaleur, les maisons passives sont parfaitement isolées pour empêcher l'air extérieur de rentrer.

Les Allemands décidément précurseurs

Le concept de maison "passive" nous vient de nos voisins allemands puisqu'il est né au sein de l'Institut "Wohnen und Umwelt" qui signifie "habitat et environnement", ayant créé le label "Passivhaus" (maison passive). Faisant référence, ce label s'est généralisé en Europe.

Des exigences clairement définies

Les exigences auxquelles doivent répondre les constructions pour prétendre à l'appellation de "maison passive" sont définies de façon assez précise par le label européen des maisons passives. L'attention est en particulier portée sur la consommation énergétique annuelle par m². Pour le chauffage, celle-ci ne doit pas dépasser 15 kW/h/m² par an. La consommation d'énergie primaire, qui représente l'ensemble des consommations du foyer, que ce soit pour le chauffage, l'éclairage, les équipements ménagers ou l'eau chaude, est plafonnée à 120 kW/h/m² par an. La norme définit également un niveau d'étanchéité à l'air de l'enveloppe de la maison, exprimé en "U", qui doit être inférieur à 0,6.
Les objectifs sont fixés. Reste à savoir comment les atteindre...

Si les maisons passives prennent en compte un ensemble de principes permettant de réaliser des constructions écologiques, trois préoccupations sont ici centrales : l'optimisation de la chaleur produite naturellement, l'isolation très poussée de la structure et une ventilation performante des pièces.

Une chaleur gratuite

A la base d'un projet de maison de massive se pose la question de son orientation, de façon à tirer le meilleur parti du rayonnement solaire qui permet de chauffer les pièces. Dans cet esprit, la façade sud comprend de nombreuses et vastes baies vitrées qui transmettent la chaleur du soleil, tandis que la façade nord possède des ouvertures de petite taille et en nombre limité, pour perdre le moins de chaleur possible.

A cette chaleur issue du rayonnement solaire s'ajoute celle générée par les habitants de la maison et les appareils ménagers, comme le four, l'ordinateur, etc.

L'architecture et l'agencement de la maison sont également essentiels pour atteindre les objectifs d'une construction passive. Ce type de bâtiment est donc toujours assez compact, avec une longue façade au Sud. Une telle architecture évite d'inutiles déperditions thermiques qui se produisent lorsqu'on multiplie les côtés de la maison, qui représentent autant de sorties potentielles d'air chaud. On choisi également d'agencer la maison de façon à exposer les pièces de vie au Sud, et les pièces secondaires, comme la salle de bains ou la buanderie, au Nord.

Une isolation renforcée

Un soin particulier doit également être apporté à l'isolation de la maison. Une construction bien isolée empêche en effet le froid de pénétrer à l'intérieur et la précieuse chaleur de s'échapper. Les maisons passives bénéficient donc d'une isolation poussée, liée au choix de matériaux performants utilisés en grande quantité. Ainsi la couche d'isolation de la maison peut parfois atteindre une épaisseur de 40 cm !

Dans un même souci d'isolation, il faut faire la chasse aux ponts thermiques. Ces ruptures dans l'isolation d'un bâtiment, situées à la jonction entre le toit et les murs ou entre deux murs, par exemple, représentent d'importantes déperditions de chaleur. Face à cela, l'isolation extérieure du bâtiment peut-être la parade la plus efficace.

Si les murs doivent être soigneusement isolés, le sol et la toiture ne sont pas en reste.
L'isolation poussée d'une maison passive passe également par des fenêtres à triple vitrage très performantes, qui empêchent le froid de rentrer. Ce critère est d'autant plus essentiel que les surfaces vitrées sont importantes.

Notez que si la bonne isolation d'une maison passive empêche les déperditions de chaleur en hiver, elle évite également que celle-ci ne devienne une fournaise en été, quand le soleil tape sur les vastes ouvertures orientées plein Sud. Il est d'ailleurs préférable de prévoir à cet effet des protections pour la saison estivale, comme une avancée de toit ou un store.

Une ventilation performante

Une maison passive, de par son isolation, est complètement étanche à l'air extérieur. Pour conserver un intérieur sain et permettre une bonne circulation de la chaleur entre les pièces, une VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) qui fait sortir l'air intérieur et entrer l'air extérieur, est indispensable. Celle-ci permettra de renouveler l'air de la maison de façon régulière.

Pour ne perdre aucune chaleur, la VMC est de préférence dotée d'un récupérateur de chaleur qui transmet la chaleur de l'air sortant à celui qui rentre. Ce que l’on appel la VMC double flux, Elle peut également être reliée soit à un système de chauffage géothermique ou aérothermique, pour fournir un complément de chaleur lorsque c'est nécessaire, soit l’entrée d’air raccordée sur un puits canadien. Cette seconde solution dite « passive » permet un réchauffement en hiver ou un rafraîchissement en été de l’air entrant dans la construction sans consommation d’énergie.
Si les exigences mentionnées précédemment sont respectées, la maison sera très économe en énergie. Elle peut toutefois quand même nécessiter un appoint en chauffage et exige de toutes façons d'être alimentée en eau chaude et électricité. C'est ici que peut intervenir l'installation de panneaux solaires.

La part belle faite à l'énergie solaire

Que ce soit pour chauffer l'eau sanitaire (chauffe-eau solaire) ou pour fournir l'électricité nécessaire à l'éclairage et à l'alimentation des appareils ménagers (panneaux solaires photovoltaïques), les panneaux solaires ont toute leur place sur le toit des maisons passives. Ils permettent de remplacer par une énergie renouvelable l'électricité fournie par EDF ou les autres énergies fossiles, sources de rejets de CO². De plus, dans le cas de panneaux solaires photovoltaïques, les éventuels excédents d'électricité produite peuvent être revendus à EDF pour être réinjectés dans le réseau.

Un complément de chauffage

Même si le besoin est limité par la conception même de la maison passive, qui permet de réduire les dépenses de chauffage d'environ 80%, un apport de chaleur complémentaire peut tout de même être nécessaire. Il faut du moins l'envisager pour les jours de grand froid. Comme nous l'avons vu précédemment, la VMC double flux peut être reliée à une pompe à chaleur qui récupérera les calories puisées quelques mètres sous terre, par exemple, pour les transmettre à l'air injecté dans la maison. Mais un poêle à bois, utilisant une énergie renouvelable, peut également représenter un chauffage d'appoint efficace et pertinent dans un projet de maison passive.

Une cohérence globale

La construction d'une maison écologique s'inscrit dans une logique globale de protection de l'environnement par la maîtrise de sa consommation d'énergie. Pour être cohérent avec cette logique, la maison passive doit être équipée d'appareils ménagés peu gourmands en énergie, repérables sur l'étiquette énergie par la classe "A". L'éclairage est par ailleurs fourni par des ampoules basse consommation.

Enfin, les objectifs exigeants d'une
maison passive ne peuvent être atteints que si ses habitants adoptent un comportement adapté à cette volonté d'économie d'énergie. Ainsi, une maison dont les occupants laisseraient les fenêtres ouvertes en hiver ou les lumières allumées dans les pièces inoccupées n'aurait de passive que le nom !

C'est donc un ensemble de facteurs qui permettent d'atteindre les objectifs d'une maison passive en consommant moins de 120 kW/h/m² par an.

On pourrait penser que ces exigences entraînent d'importants surcoûts au moment de la construction. Le choix d'une isolation performante et utilisée en grandes quantités augmente le budget par rapport à une isolation classique. Mais d'autres dépenses sont en revanche fortement limitées, comme les chauffages. L'association "La Maison passive" situe ce surcoût entre 10 % et 25 %.Pour accepter le prix de ces constructions il ne faut plus raisonner uniquement en coût de construction mais intégrer dans son raisonnement et ses calculs le coût de fonctionnement du bâtiment. La dépense d’origine devient ainsi un investissent sur le futur.

Mais attention : Ceux qui sont actuellement dans une maison chauffée au gaz de ville ou au mazout, la consommation de ces énergies sera fortement réduite. Mais la dépense d’énergie sera sans doute plus importante en raison du prix du kW/h/m² de l’électricité nettement supérieure à celui du gaz.

A terme, ce surcoût peut d'ailleurs être amorti par les économies réalisées en matière d'énergie, amortissement qui peut s'accélerer avec la probable augmentation du coût de l'énergie à l'avenir. En outre, si les avantages économiques à terme sont supposés, les avantages écologiques sont eux avérés dès le premier jour. Le Grenelle de l'environnement prévoit d'ailleurs de généraliser la norme des maisons passives à toutes les constructions neuves d'ici à 2020.

Notez par ailleurs que les exigences des maisons passives peuvent également s'appliquer aux maisons existantes, dont on peut réduire considérablement la consommation d'énergie lors d'une rénovation globale.
Par exemple, une VMC double flux peut s’installer très facilement dans un bâtiment existant, malgré les réseaux de distribution d’air souvent importants.

Pour construire une maison passive qui atteint vraiment les objectifs fixés, qui prennent en compte de multiples critères, comme l'orientation, l'exposition aux vents, le dénivelé, etc, il est important et prudent de se faire accompagner par des architectes formés et surtout intéressés par ces principes et ces technologies.

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