Une maison passive et à énergie positive dans le Vercors

Cette maison confortable en climat de montagne produit plus d’énergie qu’elle n’en consomme. Elle permet notamment à ses occupants d’effectuer 12.000 km par an en voiture électrique grâce à sa production d’électricité solaire photovoltaïque.

Maison à énergie positive Vercors sous la neige

Pour arriver à une maison à énergie positive, ce projet de construction (maison passive, non labellisée) repose sur une démarche de sobriété et d’efficacité. L’installation de différents systèmes de production d’énergies renouvelables (solaire thermique, photovoltaïque, poêle à bûches) vient ensuite répondre aux besoins énergétiques résiduels.

Une maison passive

Cette maison est très bien isolée sur ses différentes parois en contact avec l’extérieur. Son ossature bois isolée en bottes de paille, avec enduits terre à l’intérieur, présente une excellente isolation thermique.

Les menuiseries extérieures en triple vitrage très performantes apportent beaucoup de lumière et d’énergie solaire (chauffage « passif »). Elles limitent les déperditions thermiques par transmission.

L’étanchéité à l’air, particulièrement soignée, dépasse largement le critère de la maison passive. Au test final : n50=0,41 h-1 < 0,6 h-1. Cela signifie que les fuites d’air non souhaitées sont extrêmement réduites (25 cm²).

Test d’étanchéité à l’air final : n50=0,41 vol/h

L’installation d’une VMC double flux très performante permet un renouvellement hygiénique de l’air intérieur. Elle limite aussi les pertes de chaleur due à la ventilation et elle répartit l’air neuf dans l’ensemble de la maison.

La conception bioclimatique de cette maison, grâce notamment d’une étude d’ensoleillement, a permis d’optimiser l’exposition de la maison pour profiter des gains de chaleur solaire au travers de nombreuses ouvertures en façade sud

On aboutit ainsi à une maison passive ayant un besoin de chauffage de seulement 15 kWh/m².an.

Une production énergétique écologique et excédentaire

Un poêle à bois alimenté avec des bûches du Vercors couvre l’ensemble des besoins de chauffage. Le plaisir de la flamme s’ajoute ainsi à une facture de chauffage très réduite. Des panneaux solaires thermiques alimentant un ballon de 380L produisent l’essentiel de l’eau chaude sanitaire.

Enfin, dix panneaux photovoltaïques d’une puissance-crête totale de 3,25 kWc produisent de l’électricité consommée directement dans la maison. Le surplus de production est injecté sur le réseau EDF. Selon le DPE final, la consommation annuelle d’énergie primaire de cette maison à énergie positive est de -4 982 kWhEP, ce qui représente donc une production nette d’énergie permettant de faire rouler une voiture électrique sur 12.000 km annuels.

Production électricité photovoltaïque
Production d’électricité photovoltaïque et recharge de voiture électrique

D’autres aspects de ce projet mériteront des publications ultérieures : rez-de-chaussée accessible aux personnes à mobilité réduite (PMR) avec quelques aménagements complémentaires, acoustique de la maison isolant la zone « jour » de la zone « nuit » (on peut y faire la fête pendant que les enfants dorment !), économies d’eau au travers d’un système de douche très innovant, réseau en attente pour une future récupération des eaux de pluie, etc.

Des visites de cette maison sont possibles : n’hésitez pas à appeler au 06 52 75 65 63.

Un grand merci aux entreprises locales pour leur excellent travail sur ce chantier ambitieux : Jérémy Girard TP, Blanc BTP, Batinature, DL Menuiseries, Bourguignon Bois, SARL Michel Blanc, Bessat Electricité, IsèreSols, SAS Abdelli, Vercorsol, Calyclay, Ares Solar, Dauphiné Conseils Energies, Socotec.

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