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Habitat et Environnement : Habitats écologiques > L'habitat passif

L'habitat passif

Définition, Critères techniques et principes


La maison passive est un bâtiment qui assure un climat intérieur confortable en été comme en hiver sans avoir recours à un système conventionnel de chauffage ou de refroidissement. Les principes de bases (murs passifs et utilisation du solaire) remontent à l’antiquité mais ils bénéficient de savoirs et matériaux nouveaux. L'habitat passif est une notion initiée en 1990 par l'ingénieur Wolfgang Feist pour qualifier un bâtiment dont la consommation énergétique au m² est très basse, voire entièrement compensée par les apports solaires ou émises par les apports internes. La très faible consommation en chauffage est obtenue grâce à une isolation extrêmement poussée, des apports solaires passifs maximisés en hiver et une ventilation double flux qui permet de récupérer la chaleur de l'air intérieur. Trois critères techniques définissent une maison passive :
  • Consommation d'énergie de chauffage < 15 kWh/(m2.an)
  • Etanchéité à l'air : n50 < 0,6 h-1.
  • Consommation totale d'énergie de la maison < 120 kWh/(m2.an) d'énergie primaire

La conception d'un habitat passif se base sur six grands principes :
1.Isolation thermique renforcée, fenêtres de grande qualité
2.Suppression des ponts thermiques
3.Excellente étanchéité à l'air
4.Ventilation double flux avec récupération de chaleur
5.Captation optimale, mais passive de l'énergie solaire et des calories du sol
6.Limitation des consommations d'énergie des appareils ménagers

L'isolation thermique renforcée
La haute performance de l'isolation thermique est le principe de base de la maison passive. La construction doit être assez compacte afin de limiter sa surface extérieure. Toutes les parties opaques du bâtiment sont à isoler de façon optimale. En principe pour le climat européen central, leur coefficient de transmission de chaleur U ne doit pas excéder 0,15 W/m²K mais il est recommandé actuellement que cette valeur atteigne les 0,10 W/m²K. Pour comparaison, la RT2005 (Réglementation Thermique française) impose un maximum de 0,45 W/m²K et une valeur référence de 0,36 W/m²K pour les murs en contact avec l’extérieur. Les caractéristiques des fenêtres sont aussi très importantes (il est inutile de réaliser une isolation performante des parties opaques si tout est gaspillé par les parties transparentes...). Compte tenu de ces caractéristiques le triple vitrage est souvent utilisé. Plus que le vitrage en lui-même, c'est l'ensemble de la fenêtre qui doit être cohérent. Il faut notamment veiller à ce que son installation dans le bâti soit réalisé "maison passive" (ce n'est pas la peine de d'installer un vitrage coûteux si toute l'énergie file entre le bâti et la fenêtre).

L'absence de ponts thermiques pour limiter les déperditions de chaleur
A partir du moment où le bâtiment est très sérieusement isolé, les ponts thermiques, c’est-à-dire les endroits où la chaleur s’échappe plus vite qu’à d’autres, doivent être limités au maximum. Ceux-ci sont généralement dus à l’assemblage des éléments porteurs de l’édifice ou aux balcons. Dans la maison passive, il s’agit de réduire ces zones de manière drastique.

Une étanchéité à l'air très élevée
Les déperditions par une mauvaise étanchéité à l'air peuvent être très préjudiciables au rendement énergétique. La continuité de l'étanchéité à l'air doit être soigneusement étudiée dès le stade de la conception, en portant une attention particulière aux liaisons entre les éléments, aux encadrements de baies et aux pénétrations (conduits de cheminée, canalisations,..), aux qualités des isolants, etc. Pour vérifier la bonne étanchéité du bâtiment, on effectue après la construction un test d'infiltrométrie

Une ventilation double flux
Limiter les déperditions thermiques sous-entend de s'isoler complètement de l'extérieur. Un système de ventilation à double-flux avec récupération de chaleur permet de gérer les flux d'air dans le bâtiment et de chauffer ou rafraichir l'air intérieur.
L’utilisation d’un échangeur thermique air/sol (puits canadien, puits provençal ou circuit eau) permet de préchauffer l’air en hiver et de le rafraichir en été, avant qu’il n’entre dans le bâtiment. En inter-saison, la température de confort se situant entre 18 et 22°C, le système sera court-circuité. En outre une bonne ventilation permet de limiter le contact avec les produits toxiques générés dans l'habitat et ainsi de mieux préserver sa santé.

Le solaire passif
Pour valoriser le potentiel fourni par le soleil en hiver, au printemps et en automne, il est nécessaire de capter sa chaleur, la stocker et la restituer. L'énergie solaire est captée par les parties vitrées de la maison. Ses vitrages isolants sont dimensionnés selon l'orientation du bâtiment : 40 à 60% de surface vitrée sur la façade sud, 10 à 15% au nord, et moins de 20% sur les façades est et ouest. L'énergie solaire, qui pénètre via les fenêtres, est stockée à l'intérieur par des matériaux à forte inertie. La chaleur accumulée dans le bâtiment doit être restituée dans la pièce par convection et rayonnement, avec un étalement dans le temps. Afin d'éviter l'inconfort occasionné par les surchauffes en été, l'ensoleillement direct des façades est à maîtriser grâce à des protections solaires constructives (auvent, pare-soleil, persienne,…) et à des vitrages avec un facteur solaire suffisant pour limiter les apports énergétiques. Ces mesures constructives peuvent être complétées par des stores et une protection végétale.

L'équipement en appareils électriques
Pour ne pas dépenser inutilement ce qui a été gagné par ailleurs, le concept de maison passive fixe une valeur maximale de consommation énergétique globale en terme d'énergie primaire consommée. Les 120 kWh/(m2.an) d'énergie primaire correspondent à un maximum de 42 kWh/(m2.an) pour la consommation totale de la maison, comme le chauffage en prend déjà 15 kWh/(m2.an), il reste peu d'énergie pour les autres appareils électriques. L'utilisation d'appareils énergétiquement efficaces devient un impératif, ce qui limite au passage les sources d'émissions de chaleur ! Il n'est pas question ici de réduire le confort de la maison, mais de s'équiper d'appareils de classe A ou encore d'utiliser des ampoules à basse consommation. Ces produits présentent certes un surcout à l'achat, mais celui-ci est largement amorti par leur faible consommation d'électricité et le fait qu'étant généralement de meilleur qualité, ils ont une durée de vie plus longue.

D'aucun trouveront les formes architecturales pauvres par rapport aux possibilités offertes par les constructions classiques, il est vrai que l'habitat passif nécessite d'avoir un bâtiment compact. En raison du faible nombre de fenêtres ouvrantes de certaines constructions, les claustrophobes pourront se sentir enfermés dans ces maisons, même si le renouvellement d'air y est souvent mieux assuré que dans un appartement moderne classique ; des éléments-tampon de type véranda et des baies vitrées élargies peuvent atténuer ou faire disparaitre ce sentiment, mais avec une augmentation de coût à la construction. Ce sentiment est par ailleurs souvent rapidement compensé par un confort thermique et sonore accru.

Les principales critiques faites aux standards passifs, sont qu'ils véhiculent une image de haute-qualité, sans imposer de qualité écologique, ni d'éthique commerciale quant aux matériaux utilisés (toxicité, provenance) ou à la main d'œuvre. Ils ne fournissent pas non plus de consignes particulières relatives à l'exploitation de l'habitat réalisé. C'est à chaque porteur de projet d'intégrer dans ses critères la qualité écologique des matériaux, le bilan en énergies grises des matériaux et des transports associés à la construction du bâtiment, le confort et la santé des occupants, la gestion des déchets, ...

Une maison passive coûte entre 7 et 15% de plus qu'une maison traditionnelle. Selon les cas, l'investisseur rentre dans ses frais entre une dizaine et une vingtaine d'années grâce aux économies d'énergie réalisées.


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