Notre Maison Passive en Béton : de l'idée à la réalisation.

Un peu de Théorie... pour mieux Comprendre le Concept d'une Maison Passive.

Qu'est-ce qu'une Maison Passive ?

Une maison passive est un bâtiment dans lequel un climat intérieur confortable peut être maintenu sans système actif de chauffage ou de refroidissement. (Adamson 1987 et Feist 1988). La maison chauffe et refroidit d’elle-même, d’où le terme « passive ».

Pour les constructions passives Européennes, cette capacité ne peut être acquise que par un besoin annuel net en énergie pour le chauffage inférieur à 15 kWh/(m².an) et ne peut pas être compensée par l'augmentation d’autres apports énergétiques (i.e. électrique).
En outre, l’ensemble des consommations en énergie primaire de l’espace de vie d’une maison passive Européenne ne doit pas excéder 120 kWh/(m².an) pour le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire et la consommation électrique domestique.

Cela dit, les besoins énergétiques additionnels doivent être entièrement couverts par l’utilisation de sources d’énergie renouvelable.

Cela signifie que l’ensemble de la consommation énergétique d’une maison passive est bien moindre que la moyenne de celle requise par les nouvelles habitations Européennes, rien que pour l’électricité domestique et l’eau chaude sanitaire. L’ensemble de la consommation énergique finale d’une maison passive est par conséquent inférieur au quart de l’énergie consommée par la moyenne des nouvelles constructions qui répondent aux réglementations énergétiques nationales les plus drastiques.

Une maison passive est rentable à partir du moment où l’ensemble des coûts capitalisés (coûts de construction, en ce compris la conception, l’équipement et les coûts opérationnels sur trente ans) n’excède pas ceux d’une nouvelle habitation moyenne.

Caractéristiques propres aux Maisons Passives :

 Forme compacte et bonne isolation Tous les composants de l'enveloppe extérieure de la maison sont isolés afin d'atteindre un facteur U qui n'excède pas 0,15 W/(m²K)
 Orientation Sud et facteur d'ombrage L'usage passif de l'énergie solaire est un élément significatif dans la conception d'une Maison Passive
 Efficacité énergétique des châssis et des vitrages. Les fenêtres (châssis et vitrages pris ensemble) doivent avoir un facteur U qui n'excède pas 0,80 W/(m²K) avec un coéfficient G (facteur solaire) aux alentours de 50%
 Etanchéité à l'air de l'enveloppe de construction Les fuites d'air au travers des joints mal cellés doivent être inférieures à 0,6 fois le volume de la maison par heure à une pression de 50 Pa
 Préchauffage passif de l'air frais L'air frais doit être introduit dans la maison via un échangeur géothermique (puits canadien) qui permet l'échange de chaleur avec le sous-sol. Il doit permettre de préchauffer l'air à plus de 5°C, même les jours hivernaux les plus froids. 
 Récupération de la chaleur de l'air extrait grâce à l'utilisation d'un échangeur de chaleur air-air à haute efficacité La majorité de la chaleur perceptible contenue dans l'air extrait est cédée à l'air frais entrant, avec un taux de récupération supérieur à 80%
 La fourniture d'eau chaude sanitaire doit se faire par l'utilisation d'énergies renouvelables Des panneaux solaires ou une pompe à chaleur fournissent l'énergie pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire
 Utilisation d'appareils domestiques économes en énergie Des réfrigérateurs, fours, congélateurs, ampoules, machines à laver, séchoirs, etc. à basse consommation énergétique sont indispensables dans une Maison Passive

Diaporama commenté sur le concept des Maisons Passives

Ne manquez pas de visionner le diaporama automatique commenté (+12 min.) de l'Ingénieur-Architecte Erwin MLECNIK présenté en juillet 2006 pour la Plateforme Maison Passive, en cliquant sur ce lien. (Mettez le son)

Checklist pour Construire une Maison Passive :

1° Site et Implantation

- Proximité des transports publics.
- Orientation Sud de la façade principale (+30%), et larges baies vitrées orientées au Sud.
- Absence d'ombrages indésirables émanant d'immeubles, pour permettre l'utilisation passive de l'énergie solaire.
- Plantations qui ne causeront pas d'ombrages indésirables dans le futur.
- La forme du bâtiment est-elle la plus compacte posible ? Des rangées de maisons ou sur plusieurs niveaux sont plus avantageux.

2° Développement du Concept 

- Utilisez une enveloppe de construction compacte, et tirez avantage des opportunités pour combiner les immeubles.
- Les surfaces vitrées au Sud sont optimales ; à l'Est, au Nord et à l'Ouest, mettez le minimum nécessaire de fenêtres.
- Minimisez les ombres projetées (très peu ou pas du tout d'ombre en hiver en provenance de garde-corps, parapets, projections d'immeubles,
   balcons, débordements de toit, murs de séparation, etc.).
- Utilisez une forme architecturale simple (si possible sans lucarne, rentrée, retour, etc.).
- Utilisez un plan de construction qui concentre les zones utilitaires (par ex. la salle de bain à côté ou au dessus de la cuisine, etc.).
- Eloignez les chambres à coucher des conduits de ventilation.
- Privilégiez les sous-bassement séparés, l'étanchéité et l'absence de pont thermique. 

3° Conception des Plans

- Déterminez l'épaisseur d'isolation de l'enveloppe de construction.
- Supprimez les ponts thermiques.
- Déterminez la taille des pièces utilitaires.
- Plan de construction : des conduites courtes pour l'eau chaude, l'eau froide, les évacuations et pour les conduits de ventilation.
- Placez les conduits d'air frais à l'extérieur du volume protégé et les conduits d'air chaud à l'intérieur du volume protégé.

4° Détails de Construction

- Essayez d'obtenir un facteur U pour les parois < 0,1 W/(m²K) au lieu du standard 0,15 W/(m²K)
- Ponts thermiques : utilisez des raccords de parois sans pont thermique.
- Faites attention aux raccords d'étanchéité.
- Optimisez les fenêtres : type de vitrage, châssis super isolant, etc.
- Calculez la consommation énergétique estimée avec le logiciel PHPP

5° Détails de Conception du Système de Ventilation

Pose des conduits
Placez les conduits d’air froid à l’extérieur de l’enveloppe d’isolation du bâtiment, et les conduits d’air chaud à l’intérieur, à moins qu’ils ne soient bien isolés et de courtes longueurs.
Utilisez des trajets courts, des conduits lisses à l’intérieur et une vitesse de flux d’air < à 3 m/s.
Prévoyez la possibilité de mesurer et d'ajuster, d’atténuer le bruit, et mettez en place des protections contre l’incendie.

Bouches d’aération
Evitez les courts-circuits de ventilation, prenez en compte la portée des flux d’air et prévoyez la possibilité de les régler.
N’extrayez pas l’air vicié au-dessus des radiateurs.

Ouvertures de transfert
Elles doivent être correctement dimensionnées pour permettre une différence de pression < à 1 Pa.

Appareil de Ventilation
Placez l’unité centrale et l’échangeur de chaleur air-air tout près du volume protégé, ou dans le volume protégé, ou au niveau le plus bas.
Placez le réchauffeur d’air dans le volume protégé et augmentez de manière appropriée l’isolation de l’unité centrale et du réchauffeur d’air.
Le taux de récupération de chaleur doit être > 75%.
Le système doit être étanche (pertes < 3%), avec une consommation électrique < 0,4 Wh/m³, et doit pouvoir être réglable.
La carrosserie de l’appareil doit être bien isolée thermiquement et insonorisée.

Contrôle de la ventilation
L’utilisateur doit pouvoir ajuster le système à trois niveaux, faible, normal et fort.
Prévoyez des régulations supplémentaires dans la cuisine et dans la salle de bain, les toilettes.

Hôte aspirante
Utilisez un appareil avec un taux de capture des vapeurs élevé, avec un flux d’air faible et une vitesse lente.
L’appareil doit contenir un filtre efficace pour l’absorption des graisses.

Echangeur géothermique souterrain
Le système doit être étanche, les parties froides se trouvant hors de l’habitation.
Il doit avoir un by-pass pour le déconnecter quand il n’est pas souhaitable de chauffer ou de refroidir l’air avec la température du sous-sol.

6° Détails de Conception des Circuits Electriques et Sanitaires

Les tuyaux d’évacuations et les conduites d’eau doivent être courts et bien isolés. L’isolation permet d’éviter la condensation sur les tuyaux.
Isolez aussi les valves et autres accessoires du système de chauffage de l’eau sanitaire.
Utilisez des appareils sanitaires fixes économes en eau et raccordez vos machines à laver et lave-vaisselles à l’eau chaude sanitaire.
Les systèmes collecteurs des évacuations devraient de préférence n’avoir rien qu’une descente qui doit être correctement ventilée.
Les bouches d’aération doivent être isolées dans le volume protégé.
Vérifiez que les entrées des circuits au travers de l’enveloppe d’isolation du bâtiment soient bien étanches et bien isolées.
Utilisez des appareils électroménagers à basse consommation énergétique.

7° Mise en œuvre et supervision de la Construction du Bâtiment

Planifiez des inspections de « contrôle qualité » pour vous assurer de l’absence de ponts thermiques.
Assurez-vous que l’isolation est continue et qu’il n’y a pas de poches d’air.
Vérifiez en détail les joints d’étanchéité tant qu’ils sont accessibles.
Un test de pressurisation de l’enveloppe de construction doit être effectué.
Quand ? Aussitôt que l’enveloppe d’étanchéité est terminée et qu’elle est toujours accessible, c’est-à-dire avant les finitions intérieures.
Comment ? Avec un test de pressurisation appelé « Blower Door n50-Test », comprenant la détection des fuites.

8° Mise en œuvre et supervision de la Ventilation

Vérifiez l’étanchéité des entrées dans le bâtiment.
Les conduits doivent être installés et fixés soigneusement.
Vérifiez l’isolation acoustique de l’unité centrale et assurez-vous d’avoir un accès facile pour le remplacement des filtres.
Réglez la ventilation en régime « normal ». Mesurez et équilibrez les volumes et la distribution de l’air pulsé et de l’air extrait. Vérifiez la consommation électrique.

9° Mise en œuvre et supervision des Circuits Electriques et Sanitaires

Vérifiez l’étanchéité des entrées dans le bâtiment.
Vérifiez l’isolation correcte des valves.

10° Certification

Demandez la certification « Maison Passive » à la
Plate-forme Maison Passive asbl,
Rue de l'Épargne 56, B-7000 MONS
Téléphone +32 (0)65 37 44 63 ou Fax +32 (0)65 37 44 00
Site web : www.maisonpassive.be

Sources : www.passsivehouse.com
Traduction et adaptation : Joël              

A propos de notre choix du principal isolant, du caractère "écologique" et de la perméabilité des murs

A propos de notre isolant principal, le Neopor, produit en Belgique sous le nom Isomotherm
Le Neopor est du polystyrène expansé, de la frigolite quoi (PSE) amélioré par BASF avec de la poudre de graphite, de la mine de crayon en quelque sorte, qui piège le rayonnement thermique, ce qui améliore les performances isolantes du PSE de près de 15%.
Le PSE n'est absolument pas nocif et est produit sans fréon. Il est complètement inoffensif : combien de fois n'avez vous pas déjà mangé de la nourriture conditionnée dans des barquettes en PSE vendues au supermarché du coin ?
Sa production nécessite, il est vrai, une certaine quantité de vapeur d'eau, mais jusqu'à preuve du contraire l'eau n'a jamais nuit à personne !

A propos du caractère "écologique"
Il faut savoir que le concept de Maison Passive n'est en rien lié au caractère "écologique" ou "vert" des matériaux mis en oeuvre.
Une Maison Passive peut être construite aussi bien en bois, qu'en béton, qu'en acier ou que sais-je, tant qu'elle respecte les performances énergétiques définies ci-avant. Le but étant de minimiser la consommation énergétique durant toute la période d'occupation du bâtiment !
Il est clair que certain matériau demande plus de dépenses énergétiques pour être produit que d'autres. Mais le bilan énergétique doit être fait sur l'espérance de vie de l'habitation. Et vu l'extrême longévité du béton et l'utilisation qui en est faite dans une Maison Passive, le bilan est bien plus positif en terme d'utilisation rationnelle de l'énergie (URE) qu'une vision "simpliste" pourrait laisser croire.

A propos de la perméabilité des murs
Quant à l'idée que "les murs extérieurs doivent être perméables à l'air et qu'une isolation synthétique les en empêche", le  Dr. Ing. Helmut Künzel, directeur du service extérieur de l'Institut Fraunhofer, spécialisé dans l'isolation thermique et la protection contre l'humidité des matériaux de construction écrit:
"Les murs extérieurs des bâtiments sont souvent considérés comme la "3ème peau" de l'homme, et elle devrait selon beaucoup de gens "respirer" aussi bien que les vêtements en tant que "2ème peau". Respirer voulant dire ici, perméable à l'air et à la vapeur d'eau.
Ces propos sont infondées, ce qui est déjà prouvé par l'incomparabilité d'une "2ème" et "3ème" peau. En effet, l'homme est en contact direct avec ses vêtements mais pas avec son habitation. Il s'agit de procédés d'échanges totalement différents, ce qui rend une discussion sur la perméabilité des matériaux de construction pour des murs extérieurs aussi bien superflue qu'impossible. Sinon, comment auraient pû survivre les hommes des cavernes ? Des recherches confirment sans équivoque, qu'il ne peut y avoir échange entre air intérieur et air extérieur au travers d'un mur construit correctement.
Un échange d'air a uniquement lieu par la ventilation !
Dans le cas de murs extérieurs à grande perméabilité à la vapeur il n'y a que des couches pare-vapeur qui puissent éviter des dégâts causés par l'humidité, donc des dégâts à la construction. Les murs de presque toutes les constructions préfabriquées en bois sont dès lors équipés de pare-vapeur. Des plaintes concernant un malaise ou une diminution du bien-être général n'ont jusqu'à présent pas été formulées."

De plus...

N'hésitez pas à regarder l'Album Photos pour voir comment, concrètement, nous avons mis en oeuvre nos idées.

Vous pouvez aussi consulter la Documentation que nous avons réunie et qui nous a servi dans l'élaboration de notre projet.