Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les maisons passives

Les maisons passives sont-elles passives ? Sont-elles réellement « sans chauffage » ? Sont-elles confortables ou risquent-elles de surchauffer ? Toutes les réponses d’un concepteur certifié de maisons passives.

Critères de définition d’une maison passive

D’un point de vue technique (NB : les explications moins techniques sont présentées au paragraphe suivant), une maison passive doit respecter un certain nombre de critères dans différents domaines :

  • Un besoin de chauffage inférieur à 15 kWh/m2/an (à comparer à 50 kWh/m2/an dans la réglementation thermique actuelle en France – RT 2012).
  • Un besoin en énergie primaire inférieur à 120 kWh/m2/an : la définition d’une maison passive ne s’intéresse pas seulement à la quantité d’énergie utilisée dans la maison (énergie finale) mais aussi au type d’énergie et à son mode de production et de distribution (énergie primaire), prenant ainsi en compte l’aspect écologique de cette énergie.
  • Un besoin en rafraichissement (ex : climatisation) inférieur à 15kWh/m2/an.
  • Une étanchéité à l’air très élevée (test n50<0,6h-1) afin de quasiment éliminer les fuites d’air parasites.
  • La période de l’année où la température moyenne de la maison est supérieure à 25°C doit être de moins de 10%, afin d’éviter les surchauffes.

Ces critères techniques étant précisés, voyons ce que cela signifie concrètement avant d’expliquer comment on peut les atteindre dans la pratique lors de la conception et de la construction d’une maison.

Concrètement, ça sert à quoi ?

Ces différents critères techniques sont tout d’abord un gage de performance thermique de la maison passive : une maison très bien isolée et très étanche aura peu de déperditions de chaleur (ou de fraîcheur) et donc consommera peu d’énergie. Pour une maison de 100m2, cela représente annuellement moins d’un stère de bûches de bois, ou moins de 150 litres de fioul ou moins de 120 kg de propane. L’énergie la moins chère et la moins polluante est celle qu’on ne consomme pas !

Quelques bûches suffisent pour une année de chauffage !

Ensuite, ces critères rendent la maison passive très confortable et hygiénique : pas de courant d’air parasite désagréable, une sensation de confort thermique très élevé (grâce à l’absence de parois froides et à l’absence de surchauffes prolongées), un air intérieur renouvelé en permanence (réduisant la concentration des polluants et les moisissures), etc.

Enfin, ces critères garantissent un faible impact écologique de la maison passive dans son fonctionnement, grâce au travail sur la consommation d’énergie primaire. En ces temps de lutte contre le changement climatique, ce point est toujours intéressant à rappeler sachant que l’habitat est responsable en France de 45% de la consommation nationale d’énergie primaire.

En pratique, comment atteindre ces critères ?

Les critères de définition des maisons passives sont extrêmement exigeants (3 à 4 fois plus exigeants que la réglementation thermique actuelle en ce qui concerne le besoin de chauffage et l’étanchéité à l’air, par exemple) et demandent donc une conception et une mise en œuvre précises. Quatre postes sont particulièrement étudiés :

  • L’isolation des parois de la maison est primordiale pour éviter toute déperdition de chaleur vers l’extérieur. On visera donc des parois avec une conductance U<0,15W/m2.K (c’est-à-dire avec une résistance R>6,7m2.K/W). Cela représente une épaisseur d’isolant de 25 à 30 cm sur les murs et de 35 à 40 cm pour les sols et plafonds, selon le type d’isolant choisi.
  • Les fenêtres font partie des parois et en représentent le « maillon faible » : alors qu’elles représentent 10% de la surface extérieure, elles sont responsables de 50% des déperditions thermiques. Il convient donc d’y apporter un soin particulier pour réduire ces déperditions. Au-delà de la barrière thermique qu’elles représentent, les fenêtres jouent aussi un rôle dans l’apport de chaleur gratuite en transmettant les calories des rayons solaires dans la maison. Pour répondre à cette double fonction, Carapace Habitat a recours à des fenêtres triple vitrage très performantes (sur ce point particulier, n’hésitez pas à nous contacter pour bénéficier de tarifs défiant toute concurrence). C’est parce qu’elles profitent pleinement des apports « passifs » de chaleur du soleil que ces maisons sont dites « passives ».
  • L’étanchéité à l’air doit être quasiment parfaite, avec un seul niveau d’étanchéité continu (enduits, films et adhésifs d’étanchéité) pour l’ensemble du bâtiment. Une attention sera portée en particulier à tous les points faibles des parois : connexions mur/toiture, traversées de réseaux et canalisations, connexions mur/fenêtre, etc. Un test intermédiaire d’étanchéité à l’air est réalisé en cours de chantier afin d’identifier les fuites existantes et d’y remédier avec le second œuvre. On a coutume de dire que dans une maison conventionnelle, la surface de l’ensemble des fuites existantes est équivalente à une grande baie vitrée de 4m2 ouverte en permanence ! Dans une maison passive, c’est la surface… d’une orange.
  • La ventilation doit permettre à la fois de renouveler l’air intérieur pour l’hygiène mais également de récupérer la chaleur de l’air envoyé vers l’extérieur, afin de conserver au maximum cette chaleur dans la maison. Cela est possible grâce à l’utilisation d’une ventilation double-flux avec échangeur de chaleur : l’air sain entrant est préchauffé par l’air vicié sortant (sans mélange des flux).

Il faut à présent traduire ces différents aspects de manière fonctionnelle dans la conception d’une maison passive et lors du chantier.

Dans la pratique, comment ça marche ?

La prise en compte des différents aspects de la performance de la maison passive se fait à chaque étape de la conception et de la construction.

En phases d’esquisse et d’avant-projet, l’approche bioclimatique est mise en œuvre (bâtiment compact, orientation, ombrages) avant de préciser l’enveloppe du bâtiment et son étanchéité à l’air. Ces propositions sont testées dans un logiciel de simulation thermique dédié aux maisons passives (PHPP) pour les valider à chaque étape. En phases d’études de projet et d’exécutions, les points sensibles sont étudiés en détails et avec précision : ponts thermiques, connexions étanches à l’air, optimisation des fenêtres, etc.

Le recrutement des entreprises de construction est réalisé sur la base de niveaux d’exigence élevés précisés notamment dans les cahiers des clauses techniques. Des matériaux de qualité doivent être choisis pour atteindre l’objectif passif. Une information régulière des toutes les entreprises est réalisé en amont et pendant le chantier, avec une coordination des interfaces entre corps de métiers. Un suivi de chantier précis et régulier doit être réalisé, et les tests d’étanchéité à l’air (intermédiaire et finaux) sont des étapes clés de contrôle qualité.

Toutes ces étapes peuvent être mise en œuvre par Carapace Habitat pour votre projet de construction d’une maison passive, sur la base de la Certification en Conception de Maison Passive. Appelez-nous !  06 52 75 65 63

Retrouvez également toutes ces infos (et d’autres) dans l’interview de Julien Gabert sur France Inter.

 

Ressources bibliographiques : Passivhaus Institut ;

Source schéma maison passive : par Michka B — Travail personnelPassivhaus_section_en.jpg (english), CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=46411509

Construire une maison écologique

Non, une maison écologique n’est pas forcément une cabane en bois sommaire au fond d’une forêt. Ce n’est pas non plus une lubie de militants écologistes autoconstructeurs en rupture avec la société.

Des bâtiments écologiques poussent désormais partout en France et sont essentiellement le fait d’entreprises et d’artisans convaincus de la nécessité de construire de manière plus responsable et durable.

Pourquoi construire écologique ?

Le secteur de la construction est l’un des secteurs d’activité ayant le plus d’impact sur l’environnement. Ainsi, l’habitat est responsable en France de 19% des émissions de gaz à effet de serre et consomme 45% de l’énergie primaire. Afin de lutter contre le changement climatique, la rénovation performante et la construction de maisons écologiques, voire passives, sont des activités d’avenir.

Part de l’habitat dans les émissions de gaz à effet de serre en France en 2016

 

Part de l’habitat dans la consommation d’énergie primaire en France en 2015

Qu’est-ce qu’une maison écologique ?

Il n’existe pas de définition stricte ou de label. Une maison écologique est une maison plus respectueuse de l’environnement. Pour cela, les deux axes principaux d’action sont le fonctionnement (ou exploitation ou usage) de la maison et sa construction.

Consommation énergétique d’une maison en usage

C’est la partie la plus importante de la consommation d’énergie (et d’émission de gaz à effet de serre) d’une maison sur l’ensemble de sa durée de vie. En effet, si l’on cumule la consommation énergétique d’une maison conventionnelle sur (par exemple) 50 ans de durée de vie, on arrive à une quantité d’énergie au moins 5 fois supérieure à l’énergie nécessaire à la construction de cette maison.

C’est donc l’axe majeur d’intervention pour rendre une maison écologique. Pour cela, il est intéressant de regarder quels sont les principaux postes de consommation d’énergie d’une maison. Si l’éclairage est souvent la première idée qui vient en tête (« remplaçons les ampoules traditionnelles par des ampoules à économie d’énergie »), c’est en fait le chauffage qui est, et de loin, le poste le plus énergivore : 61%.

Répartition de la consommation énergétique d’une maison en France en 2012

Cela explique que dans une maison écologique, on mettra l’accent sur la réduction des besoins de chauffage, notamment via une excellente isolation (pour réduire les pertes de chaleur par les murs, le sol et le toit), une très bonne étanchéité à l’air (pour éviter les fuites d’air chaud), l’installation de menuiseries performantes (pour éviter les déperditions par les fenêtres et les portes) et la récupération de chaleur sur le système de ventilation (VMC double flux).

Ainsi, les maisons passives, par exemple, consomment 70% moins d’énergie pour le chauffage qu’une construction neuve actuelle, et 90% de moins qu’une maison existante.

Énergie nécessaire à la construction d’une maison

L’énergie nécessaire à la construction d’une maison ne se limite pas à l’énergie nécessaire au chantier. Elle inclut également « l’énergie grise » qui est toute l’énergie mise en œuvre pendant la vie d’un bâtiment, selon l’analyse du cycle de vie : extraction des matières premières, fabrication des matériaux de construction, conditionnement, usage, recyclage, etc. Il en est de même pour les émissions de gaz à effet de serre.

Afin de « construire écologique », on va donc notamment :

  • Utiliser au maximum des matériaux peu énergivores et faiblement émetteurs de gaz à effet de serre. A titre d’exemple, pour une épaisseur d’isolant ayant la même résistance thermique R, le polyuréthane consommera 72 fois plus d’énergie grise qu’une botte de paille. De même, l’utilisation de 19 cm de polyuréthane (R=7) émettra 27m3CO2/m2 tandis que 33cm de paille (R=7) piégeront 41m3CO2/m2 . Les matériaux biosourcés sont particulièrement intéressants de ce point de vue.
  • Limiter les distances de transport des matériaux ou les distances de déplacement des artisans et entreprises travaillant sur le chantier.

Maison écologique avec isolation paille dans le Vercors

Oui mais un bâtiment écologique, c’est forcément un bâtiment cher ?

Une construction écologique n’est pas forcément plus chère. Des techniques constructives respectueuses de l’environnement à coût maîtrisé existent et permettent de proposer des bâtiments abordables, comme l’a prouvé par exemple le bureau d’études thermique Enertech qui a fait construire ses bureaux très écologiques pour un prix 20% inférieur aux prix généralement constatés sur le marché : http://leblog.enertech.fr/

C’est aussi l’objectif de Carapace Habitat : rendre la maison écologique aussi abordable que possible.

Ressources bibliographiques et schéma : ADEME, CAUE38/Créabois Expo « Au fil du bois », Ministère de la transition écologique et solidaire.

Une maison confortable : qu’est-ce que c’est ?

Avez-vous déjà eu l’impression d’avoir froid dans votre maison alors que le thermomètre intérieur affiche 22°C ? Et d’où vient cette sensation désagréable de courant d’air froid, alors que toutes les fenêtres sont fermées ?

Un canapé moelleux ? Un poêle bien chaud ? Des chambres bien agencées ? Ces équipements font bien sûr partie du confort d’une maison, mais avant cela, une bonne conception et une construction soignée permettent d’apporter un très grand confort thermique, acoustique et sanitaire.

Qu’est-ce que le confort ?

Le confort désigne les situations où la position ou l’environnement du corps humain sont ressentis comme agréables ou excluant le non-agréable. Ces sensations sont subjectives et différentes personnes ne ressentiront pas le même confort dans une pièce ou un environnement donné. Néanmoins, dans une maison le confort réside en grande partie dans le confort thermique, qui peut être mesuré. Et optimisé.

Confort thermique

Contrairement à ce que l’on peut penser, la température de l’air n’est pas le seul paramètre de confort thermique. Plusieurs autres variables entrent en jeu pour définir la zone de confort thermique : température des surfaces environnantes, vitesse de l’air et humidité de l’air.

Ainsi, la température ressentie par le corps humain n’est pas égale à la température de l’air, mais à la moyenne entre la température de l’air et celle des parois environnantes. Cela explique que l’on peut avoir une forte sensation de froid à proximité d’une fenêtre simple vitrage (dont la température sera de 10°C par exemple) alors que le thermomètre intérieur affiche 22°C, car la température ressentie est alors de 16°C (=(10+22)/2).

De même, dès que la vitesse de l’air dans la pièce dépasse 0,08m/s (ou 0,3km/h !!), de nombreuses personnes disent être insatisfaites à cause des courants d’air.

On comprend donc facilement que pour avoir une maison confortable, pousser le chauffage en hiver (pour augmenter la température intérieure) ne suffira pas.

Humidité de l’air

L’humidité de l’air dans la maison a un double impact sur les habitants en termes de confort.

  • Sensation de confort : un air trop sec (par exemple 15% d’humidité relative) provoquera un assèchement des muqueuses ressenti comme inconfortable. A l’inverse, un air trop humide (par exemple 85% d’humidité relative) augmente la sensation d’inconfort lorsque la température augmente en été.
  • Impact sur la santé : un air trop sec peut provoquer des irritations des muqueuses désagréables pour les habitants, et un air trop humide favorise le développement de moisissures et d’acariens qui peuvent avoir des conséquences sur les voies respiratoires et provoquer des maladies.

Afin d’éviter ces problèmes, il est donc recommandé de viser une humidité relative « confortable » de 35 à 55%.

Et la santé ?

Comme on l’a vu avec une humidité trop élevée, l’air intérieur peut avoir des conséquences néfastes et répétées sur la santé, et une maison où l’on est régulièrement malade sera alors considérée comme inconfortable.

D’autres polluants de l’air sont à prendre en considération : ainsi, le monoxyde de carbone est très nocif et cause encore régulièrement des décès par asphyxie dans des maisons mal ventilées et équipées d’appareils à combustion mal réglés. De plus, l’ozone et le dioxyde d’azote peuvent provoquer des dégâts sur les voies respiratoires lorsqu’ils dépassent certaines concentrations dans l’air intérieur.

Enfin, la forte teneur en dioxyde de carbone dans une pièce a également des conséquences tels que maux de tête, fatigues, etc. Cette situation est très fréquente dans l’habitat conventionnel insuffisamment ventilé où la concentration en CO2 dépasse régulièrement le seuil de confort de 1.000ppm.

Quelles solutions ?

Les solutions de construction ou de rénovation existent pour rendre une maison confortable sur ces différents aspects thermiques et de santé :

  • Une bonne isolation permet de rendre les parois extérieures plus chaudes, augmentant ainsi la température ressentie sans monter le chauffage.
  • Des fenêtres performantes (triple vitrage) auront également une température de surface intérieur plus élevé et donc plus agréables.
  • Une bonne étanchéité à l’air limite grandement les entrées d’air parasites et donc la sensation de courant d’air inconfortable.
  • Une ventilation bien conçue et correctement dimensionnée permettra de réguler l’humidité de l’air et d’évacuer les polluants (CO2, CO, NO2, etc.) pour une meilleure hygiène et un confort accru.

Nous développerons ces différents aspects sur le blog de Carapace Habitat dans les semaines à venir. A bientôt.

Ressources bibliographiques : Norme EN ISO 7730 ; Norme EN 13779 ; Passivhaus Institut ; « Isolation thermique écologique » (Oliva J.-P. et Courgey S., Terre vivante, 2010).
Source schéma : maisondesbioenergies.com