La maison écologique est-elle forcément autonome ?

L’autonomie vis-à-vis des réseaux (électricité, eau, assainissement) séduit de plus en plus de monde, mais il existe un large éventail, de la maison « sobre » à l’habitation déconnectée.

Maison isolée et autonomie


Maison autonome : nécessaire ou optionnelle ?

L’actualité météorologique en novembre 2019, avec de fortes chutes de neige dans la Drôme, nous a rappelé notre dépendance aux réseaux, notamment électriques. Ainsi, jusqu’à 143.000 foyers ont été privés d’électricité en Drôme et Ardèche. Les réparations ont nécessité plusieurs jours, et certains foyers n’ont été reconnectés que plusieurs semaines après.

Une longue coupure d’électricité a par ailleurs un effet « boule de neige » (sans vouloir faire de jeu de mots). En l’absence d’électricité, les réseaux de communication téléphonique deviennent rapidement inopérants, de même que l’approvisionnement en eau potable. Enfin, mis à part les inserts et les poêles à bûches, tous les systèmes de chauffage actuels sont dépendants de la fée électrique, quel que soit le combustible. On se retrouve en quelques heures dans une maison sans eau, sans électricité, sans chauffage et sans moyen de communication !

Vercors sous la neige
Vercors sous la neige (nov. 2019)

Ce genre d’évènement questionne nos systèmes actuels et remet sur le devant de la scène la nécessaire résilience de nos installations, voire leur autonomie.

Maison autonome et sobriété

Lorsque l’on intègre une réflexion sur l’autonomie dans un projet de construction ou de rénovation de maison écologique, il nous semble important de travailler d’abord sur la demande avant de proposer des solutions sur l’offre. C’est le principe du « triptyque Negawatt » en matière d’énergie : sobriété-efficacité-renouvelables. Il convient d’abord de réduire la demande (en eau, en énergie) d’un bâtiment, en s’interrogeant sur les besoins (« sobriété ») puis de les satisfaire en utilisant le moins de ressources (eau, énergie) possible (« efficacité »). Enfin, on cherchera à répondre à cette demande avec une offre renouvelable.

Trityque Negawatt
Le trityque Negawatt (source : Negawatt)

Par exemple, en termes d’énergie pour le chauffage :

  1. Sobriété : on s’interrogera tout d’abord sur la surface chauffée dont on a besoin dans une maison et par personne.
  2. Efficacité : on cherchera à isoler fortement le volume à chauffer, par exemple en visant une maison passive.
  3. Renouvelables : les besoins de chauffage restant pourront être couverts par un système de chauffage à énergie renouvelable (bois, solaire, etc.).

Cette approche permet de dimensionner au mieux les solutions techniques pour répondre aux besoins d’une habitation et potentiellement de viser l’autonomie. En effet, si l’on veut par exemple être autonome en électricité, il faudra réduire autant que possible les besoins énergétiques de l’habitation, pour pouvoir y répondre sans installer des champs entiers de panneaux solaires dont le coût total serait prohibitif.

Les différents postes d’autonomie : énergie, eau, assainissement, alimentation

La démarche présentée précédemment dans cet article sur l’énergie et l’électricité peut être appliquée aux autres réseaux et flux d’une maison : eau potable, assainissement, alimentation. Une fois les besoins réfléchis et optimisés, il existe des solutions techniques pour viser l’autonomie ou une forte résilience vis-à-vis de ces réseaux.

Ainsi, pour l’eau potable, les marges de manœuvre sont importantes en termes de réduction des besoins. En France, nous consommons chaque jour 148L d’eau potable domestique par personne, répartis comme indiqué sur le schéma ci-dessous.

Répartition consommation eau potable France
Répartition de la consommation d’eau potable domestique en France

Ce schéma permet clairement de voir quels sont les postes de forte consommation d’eau (douche, chasse d’eau des WC) et d’agir prioritairement sur ces postes pour avoir un impact conséquent. Une fois installés des systèmes économisant l’eau (douche à très faible consommation, chasse d’eau réduite ou toilette sèche, etc.), on pourra travailler par exemple à la mise en place d’un système de récupération des eaux de pluies.

Des solutions techniques existent pour les différents secteurs concernés par l’autonomie : phytoépuration pour l’assainissement autonome, serre d’abondance pour l’alimentation, etc. Elles seront développées dans de futurs articles.

Phytoépuration
Un exemple de phytoépuration

Pour une approche sobre et résiliente

Pour conclure cet article, il nous semble important chez Carapace Habitat de travailler prioritairement sur la sobriété des différents besoins d’une maison avant de travailler sur d’éventuelles solutions techniques de déconnexion des réseaux. Ce que nous proposons en matière thermique (i.e. : construire des maisons performantes avant de s’intéresser au système de chauffage) s’applique également pour les autres besoins : eau, assainissement, alimentation.

Et, comme pour le confort thermique, cette démarche doit se faire sans perte de confort !

Des questions ? N’hésitez pas à nous contacter pour parler de votre projet de maison sobre ou autonome : 06 52 75 65 63 ou carapace@carapacehabitat.fr

Maison passive : tout ce que vous avez toujours voulu savoir

Une maison passive est-elle passive ? Est-elle réellement « sans chauffage » ? Est-elle confortable ou risque-t-elle 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 : nous présentons les explications moins techniques 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.
  • Une étanchéité à l’air très élevée (test n50<0,6h-1) afin de quasiment éliminer les fuites d’air parasites.
  • Un besoin en rafraichissement (ex : climatisation) inférieur à 15kWh/m2/an.
  • 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 : isolation, fenêtres, étanchéité à l’air, ventilation.

  • 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. On fera attention 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 réalisé en cours de chantier permet 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, on adopte une approche bioclimatique (bâtiment compact, orientation, ombrages) avant de préciser l’enveloppe du bâtiment et son étanchéité à l’air. Un logiciel de simulation thermique dédié aux maisons passives (PHPP) permet de tester les propositions de conception pour les valider à chaque étape. En phases d’études de projet et d’exécution, on étudie les points sensibles en détails et avec précision : ponts thermiques, connexions étanches à l’air, optimisation des fenêtres, etc.

Ensuite, le recrutement des entreprises de construction est réalisé sur la base de niveaux d’exigence élevés précisés notamment dans les cahiers des clauses techniques. On choisit des matériaux de qualité pour atteindre l’objectif passif. On doit informer régulièrement toutes les entreprises en amont et pendant le chantier, avec une coordination des interfaces entre corps de métiers. Enfin, on réalise un suivi de chantier précis et régulier, et les tests d’étanchéité à l’air (intermédiaire et finaux) sont des étapes clés de contrôle qualité.

Carapace Habitat peut mettre en œuvre toutes ces étapes 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.