Vers la maison passive
Allons plus loin, certains pays européens possèdent des standards beaucoup plus évolués que nous, pourquoi ?
Lorsque la France a signé les accords de Kyoto, l’objectif premier qui lui a été fixé est de maintenir ses émissions de gaz à effet de serre en 2010 au même niveau que 1990. De fait, cela ne nous a pas poussé à faire des efforts ni en termes d’efficacité énergétique des bâtiments, ni en termes d’impulsion en faveur des énergies renouvelables. La France est en effet mieux « protégée » au niveau des émissions de gaz à effet de serre, dans la mesure où nous produisons notre électricité à hauteur de 80% à partir du nucléaire - contrairement aux allemands qui ont opté pour la production à partir de centrales à charbon fortement pourvoyeuses d’émission de gaz à effet de serre.
L’Allemagne n’est pas la seule, la Suisse a aussi beaucoup œuvré en termes d’efficacité énergétique des bâtiments.
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Allemagne :
Certains autres pays comme l’Allemagne avaient des critères plus drastiques que la France en matière d’émission de gaz à effet de serre.
Ces contraintes les ont conduit à initier plus rapidement que nous des constructions basses consommations.
C’est ainsi qu’est né la démarche « Passivhauss » à l’initiative du Pr Feist et de l’institut « Passiv Hauss » qui a conduit à la réalisation de plus de 7000 bâtiments en Allemagne, Autriche et dans une moindre mesure dans d’autres pays.
Qu’est-ce qu’une maison passive au sens de Passiv Hauss ?
- Les besoins en terme de chauffage doivent être inférieurs à 15 kW/m² / an
- Une très faible perméabilité à l’air
- La consommation totale et tous usages confondus en énergie primaire ne doit pas excéder 120 kW/m² / an.
Passivhauss est un projet concernant les constructions neuves. Les allemands ont aussi développé un programme pour la rénovation, il s’agit du programme « niedrigenergiehaus im Bestand ».
L’Allemagne a accompagné cette politique par un système de financement des surinvestissements liés à ces choix et mis en place des prêts aidés, portés par l’ensemble des établissements bancaires.
La réussite des projets allemands vient aussi du fait que les allemands ont une approche plus technique visant à associer à ces programmes d’opérations des programmes de recherche dont la finalité est de faire émerger des solutions performantes et à les valider par des mesures de terrain.
L'évolution de la réglementation thermique Allemande est également menée en liaison avec les programmes de construction de bâtiments basses consommations.
- Suisse :
Le programme de construction de bâtiments basses consommations est conduit par l’association « Minergie ».
Il existe plusieurs niveaux de labellisation « Minergie ». Les constructions neuves ne doivent pas excéder une consommation totale d’énergie primaire de 42 kWh/m² / an pour le neuf. Il existe aussi un programme Minergie pour la rénovation et la consommation est portée à maximum 80 kWh/m² / an.
Des labels plus exigeant tels que Minergie P ont vue le jour en construction neuve, la consommation maximale totale en énergie primaire est limitée à 30 kWh/m²/ an et un label Ecologique Minergie Eco vient d’être lancé.
Elément très important dans ce type de construction, le surinvestissement lié à ces constructions ne doit pas être supérieur à 10% par rapport à une construction classique, il est en moyenne de 5%.
D’autre part, le label « Minergie » est reconnu sur le marché, ce qui donne aux maisons « Minergie » une valeur supérieure lors de la revente.
L’objectif de ces programmes est de diminuer fortement la consommation d’énergie fossile pour l’habitat et les bâtiments en général. Le but est aussi de diminuer les consommations énergétiques en général grâce à l’utilisation de matériaux à forte inertie thermique, à une orientation plus judicieuse des bâtiments, à des qualités d’isolation plus performantes en termes d’huisserie mais aussi d’isolation des sols et des toitures.
La réussite de ces projets est aussi basée par un partenariat plus fort avec les organismes financiers visant à permettre le financement du surinvestissement.
L’Allemagne a fortement impliqué les acteurs scientifiques dans le développement de ses programmes avec une coopération importante d’acteurs très différents tels que des architectes, ingénieurs, producteurs d’équipements, fournisseurs de matériaux, collectivités locales, entreprises de construction, sociétés de crédit immobilier, chercheurs.
Quels sont les critères pour atteindre une maison passive :
Voici un tableau indicatif des valeurs vers lesquelles il faut tendre pour obtenir une maison passive; vous veillerez à avoir une excellente étanchéité à l’air.
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Usages
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Valeur vers laquelle il faudrait tendre
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Besoin en chauffage |
12 kWh/m² / an |
Consommation totale en énergie primaire pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire, éclairage et appareils électriques |
100 kWh/m² / an |
Consommation électrique totale |
Inférieur à 45 kWh/m²/an |
Coefficient Ubat de l’enveloppe opaque (murs, toiture, plancher) |
U < 0,15 Wm-2K-1 |
Coefficient Uw fenêtre et cadre, triple vitrage isolant |
Uw < 1 W/m2.°K
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Type de ventilation |
Ventilation double flux haute performance ou thermodynamique couplée à un puits canadien |
Facteur de calcul pour passer de l’énergie finale en énergie primaire |
Electricité : 2,98
Gaz naturel : 1,07
Fioul :1,08 |
Consommation d’eau chaude sanitaire à 60°C |
20l / personne / jour |
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Qu’est-ce qu’une maison à énergie positive ?
Ce sont des maisons qui produisent plus qu’elles ne consomment en une année.
Ce sont des Maisons Passives ( qui consomment environ 3000 kWh /an) avec des panneaux photovoltaïques qui produisent plus ( 4000 kWh/ an) d’énergie généralement réinjectée sur le réseau EDF.
La maison à énergie positive produit quant à elle plus d’énergie qu’elle n’en a besoin. Un rêve ? Non, un concept, bien réel, même s' il ne semble en être qu’à ses prémices.
En Europe, cinq cent millions d’habitants disposent de cent soixante millions de logements qui sont responsables de la moitié de la consommation de l’énergie. La première utilisation de l’énergie est le chauffage à près de 70%, puis l’eau chaude sanitaire et de cuisson et enfin les équipements électriques.
En intervenant sur ces domaines, grâce à des constructions hyper équipées et bien agencées, il est possible de « produire plus pour dépenser moins » et ce, grâce à une isolation exceptionnelle, une efficacité énergétique très performante, une faible consommation avec un mode de vie adapté, aux énergies renouvelables (solaire, éolienne…) et à toutes les autres possibilités qu’il est envisageable de rajouter !
En résumé :
La maison bioclimatique consomme environ quatre fois moins d’énergie que la maison traditionnelle (40 à 50 kWh). Le solaire passif et l’effet de serre couvrent environ 50 % des besoins. L’isolation thermique renforcée assure le reste.
La maison passive consomme 15 % d’une maison traditionnelle (15kWh). Le solaire passif et l’effet de serre couvrent 50 % des besoins, comme dans une maison bioclimatique. L’isolation thermique hyper renforcée, l’étanchéité à l’air est primordiale. (contrôle Blower test)
La maison à énergie positive est une maison qui produit sur l’année plus d’énergie qu’elle en consomme ! Une maison traditionnelle peut être à énergie positive. Une maison bioclimatique peut être à énergie positive. Une maison passive peut être à énergie positive.
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Qu'est-ce qu'une maison énergie zéro?
Une maison énergie zéro est une maison autonome en énergie sur l’année, c’est-à-dire que vous produisez autant d’énergie que vous en consommez.
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Pourquoi construire une maison énergie zéro?
Actuellement le prix des énergies fossiles ne cesse de croître. Le prix du baril de pétrole bat des records régulièrement. On consomme plus d’énergie fossile que l’on ne découvre de réserves et la tendance ne devrait guère s’inverser dans la mesure où les pays émergents sont eux aussi très fortement demandeurs.
De plus, les projections en terme de réserves en énergie fossile ne sont guères optimistes… Elles sont de l’ordre de 30 ans pour le fioul (en consommation constante, et sans prendre en compte la demande des futurs pays émergents), et de l’ordre de 44 ans en gaz .
Le fait d’être autonome en énergie pour notre maison est déjà une grande satisfaction car on ne dépend de personne pour s’éclairer, se chauffer voire rafraîchir sa maison en été, de plus, on n’est pas soumis aux aléas des augmentations de telle ou telle énergie, ce que l’on ne peut maîtriser. Et enfin, on utilise des énergies renouvelables et non polluantes, gage de pérennité pour notre planète et les générations futures.
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La performance énergétique, un préalable
Le Grenelle de l’environnement a rendu ses conclusions après plus de 1000 heures de discussion et 53 réunions depuis juillet 2007.
La maison énergie zéro fait partie des objectifs retenus lors de ces discussions. Le rapport rendu au Ministre de l’écologie, Jean-Louis Borloo prévoit une loi d’orientation sur le ''bâtiment efficace'' fixant les étapes vers les bâtiments à très basse consommation, énergie zéro puis à énergie positive.
Le lancement de constructions à basse consommation doit débuter dès maintenant, de manière à ce que d’ici 5 ans, la moitié des constructions de l’ANRU ( Agence nationale pour la rénovation urbaine) et des logements sociaux, la moitié des bâtiments tertiaires et le tiers des logements privés neufs ne consomment pas plus de 50 kWh/m²/an, puis soient autonomes en énergie et enfin soient à énergie positive.
C'est une accélération de la réglementation thermique (RT) avec des bâtiments à très haute performance énergétique obligatoires en 2010 (20% de mieux que la RT 2005), à basse consommation en 2015, puis à énergie zéro, passifs ou à énergie positive en 2020. Le recours aux énergies renouvelables et aux matériaux qui stockent le carbone devient donc incontournable.
Rappelons qu’aujourd’hui, les bâtiments neufs conformes à la réglementation consomment entre 80 et 250 kWh/m²/an en énergie primaire, selon le type de chauffage et la localisation géographique.
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Méthodologie pour construire une maison énergie zéro
Après l’achat de votre terrain, vous devez réfléchir au choix des matériaux de construction de votre maison, et de son positionnement sur le terrain pour tirer profit des apports naturels et gratuits du soleil en intersaisons comme en hiver et éviter les rayons chauds de l’été. Ensuite, il vous faudra définir vos choix en terme de structure de la maison, d’ isolation thermique, de choix du mode de chauffage, de production d’ eau chaude sanitaire voire de rafraîchissement, de qualité d’huisseries et de vitrages, de charpente et de couverture dans la limite de votre budget.
Vos choix seront guidés par vos aspirations personnelles mais aussi et surtout par d’autres facteurs tels que le lieu géographique d’implantation de votre maison : les choix ne seront pas les mêmes si vous habitez Lille, Strasbourg, Toulouse ou Aix en Provence. Et ce, tant au niveau de la structure de la maison que des choix évoqués plus haut.
Il faut toujours avoir à l’esprit que construire une maison à énergie zéro ne consiste en aucun cas à juxtaposer des exigences pour arriver à un résultat. Tout au contraire, il s’agit de prendre le projet dans sa globalité et ce dès le début des études (programmation, conception).
Concrètement, il faudra d’abord travailler sur l’environnement extérieur : comment positionner ma maison sur cette parcelle.
Les règles sont les mêmes quel que soit l’endroit de France où vous construisez. Vous rechercherez la meilleure position par rapport à la course du soleil, de manière à avoir vos pièces de vie (salle à manger, salon, bureau….), dans la mesure du possible, exposées au sud, et le garage exposé au nord. On estime qu’une répartition des ouvertures 80% au sud, 20% au nord, est, ouest est une bonne proportion.
On veillera à avoir une résistance thermique très supérieure à la réglementation thermique RT 2005 si l’on veut obtenir une maison énergie zéro sur l’année.
Dans tous les cas, on utilisera donc des matériaux à très forte inertie thermique à l'intérieur du bâti.
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Qu'est-ce que la résistance thermique ?
La résistance thermique d’un matériau reflète la capacité du matériau à résister au passage d’un flux de chaleur, avec R = e/(λ x S) où e est l’épaisseur en mètre, λ la conductivité thermique en W.K -1.m -1 et S la surface en m². Elle s’exprime en mètre carré Kelvin par Watt, soit en m².K/W.
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Maison parpaings seuls
R= 0,19 m².K/W
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Maison en monomur 37,5
R= 2,87 m².K/W |
Préconisations d'isolation pour une maison énergie zéro
 Résistance thermique en toiture et comble de 8 m².K/W
Résistance thermique des murs extérieurs de 4 m².K/W
Résistance thermique du sol sur terre plein de 4 m².K/W
Résistance thermique du sol sur vide sanitaire de 6 m².K/W
Résistance thermique des huisseries (fenêtre + vitrage) 0,91 m².K/W
soit un Uw= 1,1 W/m²K.
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